대형 입자가속기 LHC의 재가동과 물리시험

전문가 제언

○ 강력한 에너지의 양성자와 양성자가 충돌하면 파쇄되면서 양성자 내의 소립자에게 높은 에너지를 전달하며, 높은 에너지를 전달받은 소립자는 상호작용을 통해 새로운 입자를 생성시킨다. 55억USD의 사업비로 건설한 LHC(large Hadron Collider)는 2010년 3월에 양성자에너지 3.5TeV로 재가동에 들어갔으며, 2013년부터는 7TeV로 운전할 예정이다. 양성자 에너지가 3.5TeV 정도면 장기간의 운전을 통해 지금까지 발견되지 않았던 새로운 입자를 발견할 수 있을 것으로 많은 물리학자가 기대하고 있다.

○ LHC는 전체 우주질량의 4분의 1을 차지하고 있는 것으로 믿어지는 암흑물질 (dark matter)을 구성하는 입자를 발견하고, 궁극적으로 표준모델에서 예측된 물질 중에서 유일하게 발견되지 않고 있는 "Higgs 입자"와 초대칭성 입자를 탐색하는데 주목적이 있다. Higgs 입자의 존재가 확인된다면 입자가 질량을 갖게 되는 메커니즘을 규명하는데 크게 기여할 것이다.

○ 양성자-양성자 충돌단면적은 중심계에너지가 변해도 일정하다. 그러나 bottom 쿼크, W입자, Z입자, top 쿼크 그리고 Higgs 입자 등은 중심계에너지의 증가에 따라 생성단면적이 급격하게 증가한다. 그러므로 양성자 에나지를 3.5TeV에서 7TeV로 상승시키면 Higgs 입자의 생성량이 급증하므로, 이들 존재를 발견할 가능성이 그만큼 높아진다.

○ LHC에는 CERN 멤버인 유럽 20여국 외에 우리나라를 포함하여 미국, 일본, 인도, 캐나다, 러시아 등 100여개의 국가에서 파견된 약 1만명의 과학자가 공동연구를 하고 있다. 우리나라는 국책책사업으로 중이온가속기 건설을 추진하고 있으므로 물리시험 외에도 LHC의 시설 개조와 운영에도 참여할 수 있는 방안을 검토하여 중이온가속기 건설사업에 필요한 기술과 자료를 적극적으로 수집할 필요가 있다.

저자

Katsuo Tokushuku

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2011

권(호)

60(1)

잡지명

Radioisotopes

과학기술
표준분류

에너지

페이지

15~26

분석자

이*순

분석물

• 대형 입자가속기 LHC의 재가동과 물리시험.pdf [256,995 byte]

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