美国核科学顾问委员会通过《2015核科学长期规划》

作者: 2015-12-07 09:50 来源:战略情报研究部
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10月15日,美国核科学顾问委员会(NSAC)通过了《2015核科学长期规划》,这是NSAC自1979年以来通过的第7个核科学长期规划。《2015核科学长期规划》是应美国能源部科学办公室和美国国家科学基金会(NSF)数理学部的请求而开展的,旨在为美国未来10年的核科学项目提供一个协调发展的框架,指出美国核物理研究的机遇和优先事项[1]。该规划提出了四大建议:

1、最高优先事项是充分利用最近完成的和正在进行的建设项目和升级。这主要包括:(1)连续电子束加速器装置(CEBAF),将升级到120亿电子伏特,耗资3.38亿美元,将用电子来揭示强子和原子核的夸克和胶子结构以及探索标准模型,CEBAF已有两个大厅开始了初步的科学运行,还有两个大厅有望在2017年完成。(2)稀有同位素束流装置(FRIB),耗资7.3亿美元,将是世界上最强大的放射性束流装置,将产生奇异的原子核并研究其结构,变革人类对原子核的理解及其在宇宙中的作用,FRIB计划在2022年完工。(3)相对论重离子对撞机(RHIC),已升级完成的RHIC将探索早期宇宙高温下的夸克和胶子的特性和相,以及探索质子的自旋结构。(4)基础对称性和中微子研究的定向项目,将打开通向跨越标准模型的物理学大门。

2、及时开发和部署以美国为首的吨级无中微子双β衰变实验。无中微子双β衰变实验可以直接验证中微子是否其自身的反粒子,以及对理解物质-反物质对称性有重要的意义,吨级的实验将可以提供前所未有的强大测试,以获得重大发现。

3、建设一个高能量、高亮度的电子离子对撞机(EIC),这是FRIB完成后新设施建设的最高优先项目。EIC将首次精确的成像核子和原子核中的胶子,明确揭示核子自旋的起源,探索超稠密胶子的新量子色动力学,并有可能发现一种新的胶子物质形式。

4、增加对大学和实验室前沿研究的小型和中型项目的资助。仪器、计算和理论的创新研究在美国核科学中发挥着重要的作用,小型和中型项目有助于研究人员快速应对新思想和技术进展。NSF的重要研究仪器(MRI)计划和数理学部的中型研究项目,能源部支持的研发项目和重要设备项目(MIE)等,为研究人员提供了科学发现机遇。

该规划还提出两项举措来支持上述的建议。一是支持核理论研究,包括建议对计算核理论进行新的资助和建立国家FRIB理论联盟等。二是支持探测器和加速器研发,建议研发强有力的探测器和加速器来支持无中微子双β衰变项目和电子离子对撞机。                 

(黄龙光)


[1] REACHING FOR THE HORIZON - THe 2015 LONG RANGE PLAN for NUCLEAR SCIENCE. http://science.energy.gov/~/media/np/nsac/pdf/2015LRP/2015_LRPNS_091815.pdf
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