核技术网讯，美国将很快拥有数十年来首台新型粒子对撞机。

美国能源部表示：“电子将在电子-离子对撞机上与质子或更大的原子核相撞，从而生成所有可见物质的动态3-D快照。”

今年早些时候，美国能源部宣布，位于纽约阿普顿的布鲁克海文国家实验室将成为电子对撞机(EIC)的所在地，该电子对撞机将研究两个亚原子粒子(质子和中子)中的物质。

布鲁克海文的网站将这种仪器描述为“一种将释放自然界最强力量的机器。” 能源部科学副部长保罗·达巴表示，它本质上是一台电子显微镜，向质子和中子发射电子以进行测量。

他解释说：“你需要将其加速到非常高的能量水平，以便对其进行拍摄，并进行类似于MRI或CT扫描的映射，以了解物质的内部运作。”

达巴尔说，电子束在圆周上的加速非常快。我们将产生一个电子束，并将其加速到接近光速。围绕着它们绕圈，将能量传递到电子束中，直到达到我们想要的水平，这样我们就可以对质子和中子成像。”

科学家无法将速度精确地加速到光速，因为当任何物质接近这个速度时，其质量都会发生变化。这种大规模的变化使得越来越难以加快速度。

美国能源部表示：“该示意图显示了EIC将如何适应相对论重离子对撞机的隧道，重新利用RHIC的基本基础设施和关键部件。”

本研究的实际应用

“这个国家已经完成了基础科学研究，自第二次世界大战以来，我们一直研究粒子物理学，而我们今天使用的许多技术都来自于国家实验室，包括物理实验室。这些加速器可用于许多不同的事物。第一个是用于癌症治疗的医学同位素。我想很多人都知道核医学和核成像，这是医学界目前治疗疾病的核心部分，这些加速器可以在核医学方面产生至关重要的同位素。必须在全国范围内都有加速器来制造这些同位素，因为它们的衰变相对较快。”

“另一个是关于量子信息技术的。利用量子，即把数据输入原子而不是晶体管。因此，我们正在寻找的相同设备，我们在此开发的技术以及过去老式的加速器开发的技术都是完全相同的粒子技术，它们将被用于即将到来的量子计算和量子互联网。”

“另一个领域是探测器。核磁共振成像仪出自美国能源部国家核物理研究所。我们希望在核磁共振和CT机器的探测器方面有所改进”

为什么对撞机要到2030年才能启动和运行？

“我们实际上正在使用一些现有的对撞机基础结构。布鲁克海文国家实验室有一个对撞机RHIC，RHIC是一台相对论强子对撞机。所以已经有了一个加速器基础设施。因此，我们将在2024年完成核物理成像方面的任务。从那时起，我们将开始更详细的工程设计以及围绕加速器等组件设计。然后在2024年，当我们拆除布鲁克海文国家实验室的里克对撞机时，我们将开始实际安装。