Bouw van Amerikaanse deeltjesversneller wordt duurder dan Kanaaltunnel; Amerika zoekt steun voor superversneller

Functionarissen van het Amerikaanse Departement van Energie (DOE) zijn op zoek naar landen die willen deelnemen in het project van de Superconducting Super Collider (SSC), een enorme cirkelvormige deeltjesversneller die bij Dallas in Texas diep in de bodem komt te liggen. In deze versneller worden protonen in tegengestelde richting op elkaar geschoten en uit de verschijnselen die dan optreden hoopt men meer te weten te komen over de allerkleinste bouwstenen van de materie. De kosten van deze superbotser worden echter zo hoog, dat de Verenigde Staten het instrument niet alleen zal kunnen bekostigen.

De SSC is in feite het Amerikaanse antwoord op de huidige leidende rol van Europa op het gebied van de hoge-energiefysica. Europa heeft op het Europese centrum voor deeltjesfysica (CERN) in Geneve een versneller met een omtrek van 27 kilometer, de Large Electron Positron Collider (LEP), waar men een botsingsenergie van 200 GeV (giga-elektronvolt) kan bereiken. Er bestaan echter plannen voor de bouw van een tweede versneller, de Large Hadron Collider, die in dezelfde tunnel zou kunnen worden gebouwd, waarmee men een botsingsenergie van 20 TeV (tera-elektronvolt: tera = 10^12) zou kunnen bereiken.

De Superconducting Super Collider zou een omtrek van maar liefst 85 kilometer moeten krijgen en een botsingsenergie van 40 TeV bereiken. Het ambitieuze project is dan ook mede bedoeld om de recente ontdekkingen op het gebied van de deeltjesfysica in Europa en de gestage brain drain van Amerikaanse fysici naar het CERN een halt toe te roepen. De versneller zou in de tweede helft van de jaren negentig gereed moeten komen.

Kostenschattingen

Het is echter nog steeds de vraag of deze superversneller er in deze vorm wel zal kunnen komen. De bouwkosten werden aanvankelijk geschat op 4,5 miljard dollar, maar vorig jaar sprak men al over 5,9 miljard dollar en momenteel over 8 miljard dollar. Eerder dit jaar is in het Amerikaanse Huis van Afgevaardigden het voorstel goedgekeurd om voor de bouw van de SSC een bedrag van 7,5 miljard dollar te reserveren. Hiervan zou 5 miljard door de federale overheid worden betaald, 1 miljard door de staat Texas, terwijl het overige deel zou moeten komen van andere landen die in het project zouden willen deelnemen.

Tegenstanders vinden het echter nog te vroeg om het project goed te keuren voordat het Departement van Energie, waaronder het project valt, met gedetailleerde kostenschattingen is gekomen. Sommige Congresleden vrezen dat ook de nu door het departement genoemde 8 miljard dollar nog maar een slag in de lucht is en dat de werkelijke bouwkosten wel eens tot 12 miljard dollar zouden kunnen oplopen. De SSC wordt dan ongeveer even duur als de tunnel onder Het Kanaal die op 6 miljard pond komt.' Het Departement van Energie is constant met te lage kostenschattingen gekomen bij vrijwel ieder project dat in de afgelopen twintig jaar onder haar verantwoordelijkheid viel', aldus een democratisch afgevaardigde uit Wisconsin.

De directeur van de SSC, Roy Schwitters, schrijft het grootste deel van de kostenstijgingen toe aan de technische problemen die zijn opgetreden bij de ontwikkeling van de supergeleidende magneten. Deze problemen betreffen instabiliteiten in het magnetische veld dat de protonen netjes in het rond moet geleiden. De oplossing voor dit probleem zou zijn het vergroten van de diameter van de vacuumbuis waarin de deeltjes doorheenschieten en het vergroten van de omtrek van 85 tot 87 kilometer.

De kostenstijgingen hebben ook tot grote bezorgdheid geleid onder fysici voor wie het SSC-project eigenlijk helemaal niet zo nodig hoeft. Zij zijn bang dat de kleinere laboratoria en projecten er onder zullen lijden wanneer er zoveel geld in het SSC-project wordt gestopt. Volgens een studiegroep die het Departement van Energie adviseert zijn er ook voor de bestaande laboratoria extra fondsen nodig. Komen die er niet, dan zal de kwaliteit van de hoge-energiefysica in de Verenigde Staten teruglopen en zullen er belangrijke onderzoekprojecten moeten worden stopgezet, waaronder misschien ook die welke worden verricht op het CERN en op andere Europese laboratoria.

Japan

Begin juni zijn afgevaardigden van het Departement van Energie naar Japan gereisd, om daar over eventuele samenwerking te praten. Wat het departement de Japanners in ruil voor geld heeft aangeboden is een classified secret. Zeker is echter dat in beide landen nog heel wat politieke obstakels moeten worden opgeruimd voordat aanbiedingen in daden kunnen worden omgezet.

Japanse ondernemingen zijn geinteresseerd in deelname, vooral wanneer die ligt op het gebied van de bouw van supergeleidende magneten (waarvan er uiteindelijk zo'n tienduizend nodig zullen zijn). Dit zou hen toegang verschaffen tot het onderzoek aan supergeleiders dat in de Verenigde Staten wordt verricht, hetgeen hun eigen onderzoek naar toepassingen van supergeleiding (zoals magnetische 'zweeftreinen') alleen maar ten goede zou komen. Sommige Amerikanen zijn echter niet zo gelukkig met dit weglekken van kennis en zouden de magneten ook liever in eigen land gebouwd zien worden. Voor sommige Amerikaanse politici blijven de technologische spin-offs het belangrijkste argument om het SSC-project te steunen.

De meningen van de Japanse hoge-energiefysici over de Superconducting Super Collider zijn verdeeld. Sommige onderzoekers van het Laboratorium voor hoge-energiefysica (KEK) in Tsukuba zouden graag deelnemen in de experimentele fase van het project. Maar anderen zouden er de voorkeur aan geven om te gaan meewerken aan de geplande Europese Large Hadron Collider in Geneve, omdat dit een veel minder duur project zou gaan worden.

Na hun bezoek aan Tokyo vlogen de functionarissen van het DOE rechtstreeks door naar een andere groeiende Aziatische macht, Zuid-Korea, om daar dezelfde aanbiedingen te doen. Het plan is om in de komende herfst de speurtocht naar deelnemers in Europa voort te zetten. Tegen die tijd hoopt het Departement van Energie ook het definitieve prijskaartje van de SSC te kunnen invullen, maar of dat dan geloofwaardig zal zijn?