Национальная ускорительная лаборатория Ферми ( Фермилаб ), расположенная недалеко от Батавии, штат Иллинойс , недалеко от Чикаго , является национальной лабораторией Министерства энергетики США , специализирующейся на физике частиц высоких энергий . С 2007 года Фермилаб находится в ведении Исследовательского альянса Ферми (FRA), совместного предприятия Чикагского университета и Ассоциации университетских исследований (URA); хотя в 2023 году Министерство энергетики (DOE) открыло торги на нового подрядчика из-за опасений по поводу эффективности FRA. [2] Фермилаб является частью Иллинойского технологического и исследовательского коридора .
Главный инжектор Фермилаба, окружность которого составляет две мили (3,3 км), является самым мощным ускорителем частиц в лаборатории . [3] Ускорительный комплекс, питающий главный инжектор, находится в стадии модернизации, а строительство первого здания для нового линейного ускорителя PIP-II началось в 2020 году. [4] До 2011 года в Фермилабе располагалась лаборатория длиной 6,28 км (3,90 миль). ) окружность ускорителя Тэватрон . Кольцеобразные туннели Тэватрона и Главного инжектора видны с воздуха и со спутника.
Фермилаб стремится стать мировым центром нейтринной физики. Здесь сейчас строится многомиллиардный Глубокий подземный эксперимент с нейтрино (ДЮНА). [5] Реализация проекта затянулась, и в 2022 году журналы Science и Scientific American опубликовали статьи, описывающие проект как «проблемный». [6] [7] В настоящее время проводятся нейтринные эксперименты ICARUS (изображение космических и редких подземных сигналов) и NOνA ( внеосевое появление NuMI ν e ) . Завершенные нейтринные эксперименты включают MINOS (поиск нейтринных колебаний основного инжектора), MINOS+ , MiniBooNE и SciBooNE (эксперимент с нейтрино-ускорителем SciBar) и MicroBooNE (эксперимент с микро-ускорителем нейтрино).
Эксперименты на месте, не входящие в программу нейтрино, включают эксперимент с фиксированной мишенью SeaQuest и Muon g-2 . Фермилаб продолжает участвовать в работах на Большом адронном коллайдере (БАК); он служит площадкой первого уровня во всемирной вычислительной сети LHC. [8] Фермилаб также занимается исследованиями в области квантовой информатики. [9] В 2019 году он основал Квантовый институт Фермилаб. [10] С 2020 года здесь также находится Центр SQMS (Сверхпроводящие квантовые материалы и системы). [11]
Астероид 11998 Фермилаб назван в честь лаборатории.
Уэстон, штат Иллинойс , был населенным пунктом рядом с Батавией , который в 1966 году был проголосован за прекращение существования деревенским советом, чтобы предоставить место для лаборатории Фермилаб. [12]
Лаборатория была основана в 1969 году как Национальная ускорительная лаборатория ; [13] она была переименована в честь Энрико Ферми в 1974 году. Первым директором лаборатории был Роберт Рэтбан Уилсон , при котором лаборатория открылась раньше срока и в рамках бюджета. Многие скульптуры на этом месте созданы его творением. Он является тезкой высотного лабораторного здания, уникальная форма которого стала символом Фермилаба и которое является центром деятельности кампуса.
После того, как Уилсон ушел в отставку в 1978 году в знак протеста против отсутствия финансирования лаборатории, эту работу взял на себя Леон М. Ледерман . Именно под его руководством первоначальный ускоритель был заменен Тэватроном, ускорителем, способным сталкивать протоны и антипротоны при общей энергии 1,96 ТэВ. Ледерман ушел в отставку в 1989 году и оставался почетным директором до своей смерти. В его честь был назван научно-образовательный центр на этом месте.
Более поздние директора:
До запуска в 2008 году Большого адронного коллайдера (БАК) недалеко от Женевы, Швейцария, Тэватрон был самым мощным ускорителем частиц в мире, ускоряющим протоны и антипротоны до энергий 980 ГэВ и вызывающим протон-антипротонные столкновения с энергиями 980 ГэВ . до 1,96 ТэВ , первый ускоритель, достигший энергии в один «тераэлектронвольт». [17] Имея длину 3,9 мили (6,3 км), это был четвертый по величине ускоритель частиц в мире по окружности. Одним из наиболее важных достижений стало открытие топ- кварка в 1995 году, о котором объявили исследовательские группы, использующие детекторы CDF и DØ Тэватрона . [18] Он был закрыт в 2011 году.
С 2013 г. первый этап процесса ускорения (предускорительный инжектор) в цепочке ускорителей Фермилаб [19] происходит в двух источниках ионов , ионизующих газообразный водород. Газ вводится в контейнер, облицованный молибденовыми электродами, каждый из которых представляет собой катод овальной формы размером со спичечный коробок и окружающий его анод, разделенные на расстояние 1 мм и удерживаемые на месте стеклокерамическими изоляторами. Магнетрон генерирует плазму для образования ионов вблизи поверхности металла. [ нужна цитата ] Ионы ускоряются источником до 35 кэВ и согласуются с помощью транспорта луча низкой энергии (LEBT) в радиочастотный квадруполь (RFQ), который применяет электростатическое поле 750 кэВ , давая ионам второе ускорение. На выходе RFQ луч согласуется с помощью системы переноса луча средней энергии (MEBT) на вход линейного ускорителя (linac). [20]
Следующий этап ускорения — линейный ускоритель частиц (линак). Этот этап состоит из двух сегментов. Первый сегмент имеет пять резонаторов дрейфовых трубок, работающих на частоте 201 МГц. Вторая ступень имеет семь резонаторов с боковой связью, работающих на частоте 805 МГц. В конце линейного ускорителя частицы ускоряются до 400 МэВ , или примерно 70% скорости света . [21] [22] Непосредственно перед входом в следующий ускоритель ионы H − проходят через углеродную фольгу, становясь ионами H + ( протонами ). [23]
Полученные протоны затем попадают в бустерное кольцо, круглый ускоритель с окружностью 468 м (1535 футов), магниты которого изгибают пучки протонов по круговой траектории. Протоны пролетают вокруг Бустера около 20 000 раз за 33 миллисекунды, добавляя энергию с каждым оборотом, пока не покинут Бустер ускоренным до 8 ГэВ . [23] В 2021 году лаборатория объявила, что ее новейший сверхпроводящий магнит YBCO может увеличивать напряженность поля со скоростью 290 тесла в секунду, достигая пиковой напряженности магнитного поля около 0,5 тесла. [24]
Окончательное ускорение осуществляется главным инжектором [окружность 3319,4 м (10 890 футов)], который является меньшим из двух колец на последнем изображении ниже (на переднем плане). Завершенный в 1999 году, он стал «центром распределения частиц» Фермилаба, поскольку он может направлять протоны в любой из экспериментов, установленных вдоль линий пучка, после их ускорения до 120 ГэВ. До 2011 года Главный инжектор поставлял протоны в антипротонное кольцо [окружность 6 283,2 м (20 614 футов)] и Тэватрон для дальнейшего ускорения, но теперь обеспечивает последний толчок перед тем, как частицы достигнут экспериментов с линией луча.
Признавая более высокие потребности в протонных пучках для поддержки новых экспериментов, Фермилаб начала совершенствовать свои ускорители в 2011 году. Ожидается, что проект будет продолжаться в течение многих лет [28] , и состоит из двух этапов: План улучшения протонов (PIP) и План улучшения протонов-II (PIP). -II). [29]
Общие цели PIP — увеличить частоту повторения луча Booster с 7 Гц до 15 Гц и заменить старое оборудование для повышения надежности работы. [29] Перед началом проекта PIP проводилась замена форсунки предварительного ускорителя. Замена почти 40-летних генераторов Кокрофта – Уолтона на RFQ началась в 2009 году и завершилась в 2012 году. На этапе линейного ускорителя модули аналогового монитора положения луча (BPM) были заменены цифровыми платами в 2013 году. Замена вакуумных насосов линейного ускорителя Ожидается, что строительство и соответствующее оборудование будет завершено в 2015 году. Исследование по замене дрейфовых ламп на 201 МГц все еще продолжается. На этапе повышения основным компонентом PIP является модернизация кольца Booster до работы на частоте 15 Гц. Booster имеет 19 радиочастотных станций. Первоначально бустерные станции работали без твердотельной системы привода, которая была приемлема для работы с частотой 7 Гц, но не 15 Гц. Перед проектом PIP в ходе демонстрационного проекта 2004 года одна из станций была переведена на твердотельный накопитель. В рамках проекта оставшиеся станции были преобразованы в твердотельные в 2013 году. Другая важная часть проекта PIP заключается в ремонте и замене бустерных резонаторов, которым уже 40 лет. Многие резонаторы были отремонтированы и протестированы для работы при частоте 15 Гц. Завершение ремонта резонатора ожидается в 2015 году, после чего частота повторения может быть постепенно увеличена до 15 Гц. Более долгосрочная модернизация заключается в замене резонаторов бустера новой конструкцией. Исследования и разработка новых полостей продолжаются, замена ожидается в 2018 году. [28]
Цели PIP-II включают план по доставке 1,2 МВт мощности протонного пучка от главного инжектора к мишени глубокого подземного эксперимента с нейтрино при энергии 120 ГэВ и мощности около 1 МВт при 60 ГэВ с возможностью увеличения мощности до 2 МВт. в будущем. План также должен поддерживать текущие эксперименты с энергией 8 ГэВ, включая Mu2e, Muon g-2 и другие эксперименты с нейтрино с короткой базой. Для этого требуется модернизация линейного ускорителя для подачи в бустер энергии 800 МэВ. Первым рассмотренным вариантом было добавление сверхпроводящего ускорителя на 400 МэВ в хвостовую часть существующего 400 МэВ. Для этого потребовалось бы переместить существующий ускоритель на 50 метров (160 футов). Однако при таком подходе было много технических проблем. Вместо этого Фермилаб строит новый сверхпроводящий ускоритель на 800 МэВ для ввода в бустерное кольцо.
Строительство первого здания ускорителя PIP-II началось в 2020 году . инфраструктура. Ускоритель PIP-II будет иметь линию транспортировки лучей низкой энергии (LEBT), квадруполь радиочастоты (RFQ) и линию передачи лучей средней энергии (MEBT), работающие при комнатной температуре на частоте 162,5 МГц и энергии, возрастающей от 0,03 МэВ. Первый сегмент линейного ускорителя будет работать на частоте 162,5 МГц, а энергия увеличится до 11 МэВ. Второй сегмент линейного ускорителя будет работать на частоте 325 МГц, а энергия увеличится до 177 МэВ. Последний сегмент линейного ускорителя будет работать на частоте 650 МГц и иметь конечный уровень энергии 800 МэВ. [31]
По состоянию на 2022 год предполагаемая дата запуска ускорителя PIP-II - 2028 год. [32] Проект был одобрен к строительству в апреле 2022 года, ожидаемые затраты Министерства энергетики составили 978 миллионов долларов США и дополнительные 330 миллионов долларов США в качестве взносов. от международных партнеров. [33]
Следующие частицы были впервые непосредственно обнаружены в Фермилабе:
В 1999 году физики эксперимента KTeV также первыми наблюдали прямое нарушение CP при распаде каонов . [38]
Эксперимент DØ и эксперимент CDF внесли важный вклад в наблюдение бозона Хиггса , о котором было объявлено в 2012 году. [39]
Фермилаб демонтировала эксперимент CDF ( Детектор коллайдеров в Фермилабе ) [40] , чтобы освободить место для IARC (Исследовательский центр ускорителей Иллинойса). [41]
Физики Фермилаба продолжают играть ключевую роль во всемирной программе коллайдеров. Физический центр БАК (LPC) в Фермилабе является региональным центром коллаборации компактных мюонных соленоидов (эксперимент проводится в ЦЕРН ). LPC объединяет активное сообщество ученых CMS из США и играет важную роль в вводе в эксплуатацию детектора CMS, а также в проектировании и разработке модернизации детектора. [42] Fermilab является головной лабораторией USCMS, [43] в которую входят исследователи из 50 университетов США, включая 715 студентов. В Fermilab находится крупнейший вычислительный центр CMS Tier 1, обслуживающий примерно 40% глобальных вычислительных запросов CMS Tier 1. 9 февраля 2022 года Патрисия Макбрайд (физик) из Fermilab была избрана представителем коллаборации CMS. [44]
В этот период лаборатория также разработала новую программу исследований в области передовой информатики, включая разработку технологии квантовой телепортации [45] для квантового Интернета и увеличение срока службы сверхпроводящих резонаторов [46] для использования в квантовых технологиях. компьютеры.
Программа выездных исследований в 2020-х годах в основном сосредоточена на «Границе интенсивности физики элементарных частиц, особенно физики нейтрино и поиска редких физических свойств с использованием мюонов». Продолжается также программа по изучению структуры нуклонов.
Фермилаб стремится стать мировым лидером в области физики нейтрино посредством глубокого подземного эксперимента с нейтрино в Центре нейтрино с длинной базой. Другими лидерами являются ЦЕРН , который лидирует в области физики ускорителей с помощью Большого адронного коллайдера (БАК), и Япония, которая получила разрешение на строительство и руководство Международным линейным коллайдером (ILC). Фермилаб станет местом будущего пучка LBNF, а Сэнфордский подземный исследовательский центр (SURF) в Лиде, Южная Дакота, будет выбран для размещения массивного дальнего детектора. Термин «базовая линия» относится к расстоянию между источником нейтрино и детектором. Текущая конструкция дальнего детектора рассчитана на четыре модуля инструментального жидкого аргона контрольным объемом 10 килотонн каждый.
Согласно отчету о концептуальном проектировании за 2016 год, первые два модуля должны были быть завершены в 2024 году, а луч будет введен в эксплуатацию в 2026 году. Последние модули планировалось ввести в эксплуатацию в 2027 году. [ 59] В 2022 году стоимость двух дальних детекторов только модули и балка выросли до 3 миллиардов долларов. Это привело к решению Управления науки Министерства энергетики о поэтапном проведении эксперимента. [6] Фаза I будет состоять из двух модулей, которые должны быть завершены в 2028-2029 годах, и линии луча, которая должна быть завершена в 2032 году. Установка фазы II, оставшихся двух модулей дальнего детектора, пока не запланирована и будет завершена в ближайшее время. стоимость превышает оценку в 3 миллиарда долларов для этапа I. [6]
Большой прототип детектора, построенный в ЦЕРН, собирал данные с помощью тестового луча за 2018-2020 годы. Результаты показывают, что ProtoDUNE работает с эффективностью более 99%. [60]
Программа LBNF/DUNE по физике нейтрино планирует измерять фундаментальные физические параметры с высокой точностью и исследовать физику за пределами Стандартной модели . Ожидается, что измерения, которые проведет DUNE, значительно улучшат понимание физическим сообществом нейтрино и их роли во Вселенной, тем самым лучше объясняя природу материи и антиматерии. Он отправит самый интенсивный в мире пучок нейтрино на ближний детектор на площадке Фермилаб и на дальний детектор в SURF, находящийся на расстоянии 800 миль (1300 км).
Детектор MiniBooNE представлял собой сферу диаметром 40 футов (12 м), содержащую 800 тонн минерального масла, покрытую 1520 детекторами на фототрубках . Ежегодно регистрируется около 1 миллиона нейтринных событий. SciBooNE находился в том же луче нейтрино , что и MiniBooNE, но имел возможности детального отслеживания. В эксперименте NOνA, а в эксперименте MINOS использовался луч NuMI (нейтрино в главном инжекторе) Фермилаба, который представляет собой интенсивный пучок нейтрино, который проходит 455 миль (732 км) через Землю к шахте Судан в Миннесоте и реке Эш. , Миннесота, место расположения дальнего детектора NOνA. В 2017 году нейтринный эксперимент ICARUS был перенесен из ЦЕРН в Фермилаб. [61] [62]
Мюон g-2 : (произносится как «ги минус два») — это эксперимент по физике элементарных частиц , целью которого является измерение аномалии магнитного момента мюона с точностью до 0,14 частей на миллион , что станет чувствительным тестом Стандартной модели .
Фермилаб продолжает эксперимент, проводимый в Брукхейвенской национальной лаборатории по измерению аномального магнитного дипольного момента мюона .
Магнитный дипольный момент ( g ) заряженного лептона ( электрона , мюона или тау ) очень близок к 2. Отличие от 2 («аномальная» часть) зависит от лептона и может быть вполне точно вычислено на основе тока Стандартная модель физики элементарных частиц . Измерения электрона находятся в прекрасном согласии с этим расчетом. Брукхейвенский эксперимент провел это измерение для мюонов, гораздо более технически сложное измерение из-за их короткого времени жизни, и обнаружил заманчивое, но не окончательное расхождение в 3 σ между измеренным значением и вычисленным.
Брукхейвенский эксперимент закончился в 2001 году, но 10 лет спустя Фермилаб приобрела оборудование [63] и работает над проведением более точных измерений (меньшее σ ), которые либо устранят расхождение, либо, как мы надеемся, подтвердят его как экспериментально наблюдаемый пример физика за пределами Стандартной модели .
Центральным элементом эксперимента является сверхпроводящий магнит диаметром 50 футов с исключительно однородным магнитным полем. Его целиком перевезли из Брукхейвена на Лонг-Айленде , штат Нью-Йорк, в Фермилаб летом 2013 года. Транспортировка преодолела 3200 миль за 35 дней, в основном на барже вдоль восточного побережья и вверх по Миссисипи .
Магнит был отремонтирован и включен в эксплуатацию в сентябре 2015 года [64] , и было подтверждено, что он имеет то же самое состояние.Базовая однородность магнитного поля 1300 ppm (0,13%) на пиксель , которая была до перемещения. [65] : 4
Проект работал над регулировкой магнита для улучшения однородности его магнитного поля. [65] Это было сделано в Брукхейвене, [66] но было нарушено переездом, и его пришлось переделывать в Фермилабе.
В 2018 году для эксперимента начали собирать данные в Фермилабе. [67] В 2021 году лаборатория сообщила, что результаты первоначального исследования этой частицы бросили вызов Стандартной модели и потенциально могут открыть новые силы и частицы. [68] [69]
В августе 2023 года группа Фермилаб заявила, что, возможно, приближается к доказательству существования новой силы природы. Они нашли больше доказательств того, что субатомные частицы, называемые мюонами, ведут себя не так, как предсказывает современная теория субатомной физики. [70]
Начиная с 2010-х годов задержки и перерасход средств привели к серьезной обеспокоенности по поводу плохого управления лабораторией.
В 2014 году Группа по определению приоритетов проекта физики элементарных частиц («P5») рекомендовала [71] три основные инициативы для строительства на площадке Фермилаб. Два из них были экспериментами по физике элементарных частиц: « Глубокий подземный эксперимент с нейтрино» и Mu2e . Третьим стала описанная выше модернизация ускорителя PIPII. Также P5 рекомендовал участие Fermilab в LHC в CERN .
По состоянию на 2022 год два проекта Fermilab, рекомендованные P5, столкнулись со значительными задержками:
Даже более мелкие эксперименты, стоимость которых ниже уровня индивидуального одобрения P5, которые были предложены во время P5 2014 года, столкнулись со значительной задержкой. Ближний детектор с короткой базой (SBND), предложенный в 2014 году [75] и стоимостью 10 миллионов долларов, первоначально планировалось начать сбор данных весной 2018 года, [76] , но теперь его запуск планируется начать осенью 2023 года. [75]
Министерство энергетики подняло флаг еще в 2019 финансовом году. Каждый год Управление науки Министерства энергетики США проверяет и оценивает национальные лаборатории в своем портфолио по восьми показателям эффективности. [77] Fermilab получила самые низкие оценки среди национальных лабораторий в 2019, 2020, 2021 и 2022 финансовых годах. Редкая оценка C была присвоена за управление проектом в 2021 году, что отражает задержки и перерасход средств. [78] В статье в журнале Science Джеймс Декер, который был первым заместителем директора Управления науки Министерства энергетики США с 1973 по 2007 год, заявил, что оценка эффективности на 2021 год была «одной из самых резких, которые я когда-либо видел». [2]
Кроме того, в 2020 году сообщество физиков высоких энергий выразило обеспокоенность тем, что стоимость крупных проектов в Фермилабе привела к отвлечению средств от основной программы исследований в области физики высоких энергий, что нанесло ущерб здоровью этой области. [79] [80] Конгресс увеличил годовой бюджет HEP с менее чем 800 миллионов долларов примерно на 250 миллионов долларов до более чем 1 миллиарда долларов — увеличение на 30%, которое пошло в основном на поддержку крупных проектов в Фермилабе. [81]
Задержки проекта Fermilab привели к существенной смене руководства в 2022 году. [6] В сентябре 2021 года Найджел Локьер , директор Fermilab, подал в отставку. [82] Локьера сменила Лия Мерминга , руководитель проекта PIP II. [83] 31 марта 2022 года Джеймс Зигрист, заместитель директора по физике высоких энергий в Управлении науки Министерства энергетики, который курировал реакцию на отчет P5, ушел в отставку. [84] В сентябре 2022 года было объявлено, что заместитель директора по исследованиям Джозеф Ликкен уйдет в отставку, и его заменит профессор Йельского университета Бонни Флеминг, которая ранее занимала должность заместителя главного научного сотрудника программы нейтрино в Фермилабе. [85] Регина (Джина) Рамейка присоединилась к Управлению науки Министерства энергетики США в качестве заместителя директора Управления физики высоких энергий вместо него 7 ноября 2022 года, оставив свою должность представителя эксперимента «ДЮНА». [86]
Хотя эти замены представляют собой существенную смену высшего руководства, новое руководство было привлечено из управленческой команды 2014–2022 годов, и после этой смены в Fermilab продолжаются беспорядки. В частности, возникли новые проблемы в отношении безопасности и доступа сотрудников, посетителей и подрядчиков.
25 мая 2023 г. подрядчик упал с высоты 23 фута, пытаясь закрепить арматурные стержни на стене нового участка проекта PIP II. [87] Контактор был доставлен по воздуху в больницу в результате аварии, которая считается самой серьезной за последние десятилетия. [88] Назначенный Министерством энергетики Совет по расследованию несчастных случаев пришел к выводу, что инцидент можно было предотвратить, и «рекомендовал длинный список управленческих мер и мер безопасности, необходимых для предотвращения повторения такого происшествия». [87] В результате аварии проект PIP II стоимостью 1 млрд долларов, который имеет решающее значение для успеха эксперимента «ДЮНА», был отложен. [87]
1 сентября 2023 года главный научный сотрудник Бонни Флеминг объявила, что ускорительная система Фермилаб временно остановлена по соображениям безопасности. [89] 9 сентября 2022 г. Министерство энергетики издало приказ DOE O 420.2D под названием «Безопасность ускорителей». Этот документ устанавливает требования безопасности для ускорителей, финансируемых Министерством энергетики, и их эксплуатации. У руководства «Фермилаб» был один год на выполнение приказа, но требования в этот срок не выполнили. Главный ускоритель Фермилаб возобновит работу после завершения внедрения DOE O 420.2D, по самым ранним оценкам в марте 2024 года.
Ввиду множества проблем, стоящих перед лабораторией, в январе 2023 года Министерство энергетики объявило о процессе повторного заключения контракта на управление лабораторией [90] из-за проблем с производительностью. [2] В объявлении о конкурсе Министерства энергетики поясняется: «Цель этого конкурса контрактов состоит в том, чтобы запросить и присудить новый контракт на M&O, который приведет к повышению производительности и эффективности подрядчиков в FNAL. Министерство энергетики ожидает, что этот конкурс выявит новые и инновационные подходы. для планирования будущего Лаборатории». [91] На информационной встрече с потенциальными участниками торгов 1 марта 2023 г. на слайдах презентации были подробно рассмотрены вопросы раздела «Основные проблемы/риски», в том числе подчеркнуто беспокойство: «У лаборатории по-прежнему возникают проблемы в области финансового управления и управления закупками. Аудиты проводятся неоднократно. из года в год выявляют одни и те же недостатки и сбои в контроле. Любые предпринятые корректирующие действия привели к незначительному прогрессу или к его отсутствию. Серьезные проблемы с закупками препятствовали способности лаборатории успешно предоставлять эффективные и действенные бизнес-системы/ресурсы для реализации научной миссии. Сохраняются существенные опасения. относительно способности расходовать государственные средства эффективным, действенным и соответствующим образом». [92]
Фермилаб была основана в 1967 году как лаборатория открытого доступа и по сей день не проводит секретных исследований. В течение 50 лет как ученые, так и общественность могли легко получить доступ к этому месту для проведения исследований, образовательной деятельности, художественных программ и отдыха.
В конце 2010-х — начале 2020-х годов руководство «Фермилаб» начало вводить жёсткие ограничения на доступ к площадке «Фермилаба» общественности и учёных. К весне 2023 года ограничения стали настолько обременительными, что более 2500 физиков и посетителей лаборатории подписали «открытую петицию избранным представителям о возобновлении работы Фермилаб». [93] В петиции говорилось, что: «Изменения в политике доступа подрывают важнейшие аспекты научного процесса, а также базовое функционирование Фермилаб. Проведение исследовательских встреч, собеседование с потенциальными сотрудниками, сотрудничество с учеными за пределами лаборатории и реализация наших знаменитых эффективных образовательных программ — все это было затруднено». Что касается широкой общественности, в петиции говорилось: «Сегодня широкой общественности разрешен только доступ главная дорога, а поскольку требования к удостоверению личности становятся все более строгими, вскоре ее двери будут закрыты для туристов и даже для некоторых иммигрантов. Мы больше не можем свободно ездить или ездить на велосипеде по территории. Парк для собак, Уилсон-холл с экспонатами на верхнем этаже и другие помещения больше недоступны. Рыбалка и другие виды деятельности, открытые для публики, отменены». В петиции настоятельно содержится просьба вернуть политику доступа к модели открытой лаборатории, которая действовала в лаборатории до 2020 года.
В мае 2023 года директор Лия Мерминга опубликовала ответ на петицию на веб-сайте Fermilab, [94] отметив, что некоторые зоны на территории остаются открытыми для публики в определенные часы с требованием доступа по удостоверению личности. Ответ Мерминги оправдывает новые ограничения, поскольку лаборатория «управляет большим количеством закрытой информации» — аргументация, которая противоречит петиции, в которой указывается, что лаборатория полностью финансируется налогоплательщиками, не проводит секретных исследований. и имеет правительственный мандат на публикацию всех своих научных результатов. Дальнейшее освещение петиции и ответ руководства появились в журналах Physics Today [95] и Physics World . [96]
Все взрослые посетители, заходящие на сайт, должны предъявить удостоверение личности с фотографией государственного образца, соответствующее Закону о реальном удостоверении личности . [97] Актуальную информацию о доступе можно найти на веб-сайте Fermilab. [98]
Первый директор Фермилаб Роберт Уилсон настаивал на том, чтобы эстетический облик этого места не портился набором зданий из бетонных блоков. Дизайн административного здания (Уилсон-холл) был вдохновлен собором Святого Пьера в Бове , Франция , [99] хотя и был реализован в стиле брутализма . Некоторые здания и скульптуры в резервации Фермилаб представляют собой различные математические конструкции как часть своей структуры.
Спираль Архимеда является определяющей формой нескольких насосных станций , а также здания, в котором проводится эксперимент MINOS. В отражающем пруду в Уилсон-холле также можно увидеть гиперболический обелиск высотой 32 фута (9,8 м) , спроектированный Уилсоном. Некоторые из высоковольтных линий электропередачи , передающих электроэнергию через территорию лаборатории, построены в форме греческой буквы π . Можно также найти структурные примеры двойной спирали ДНК и намек на геодезическую сферу .
Скульптуры Уилсона на этом месте включают Tractricious , отдельно стоящую композицию из стальных труб возле промышленного комплекса, построенную из деталей и материалов, переработанных из коллайдера Тэватрон, и парящую сломанную симметрию , которая приветствует тех, кто входит в кампус через вход с Пайн-стрит. [100] Венчает Аудиторию Рэмси — изображение ленты Мёбиуса диаметром более 8 футов (2,4 м). Также по подъездным дорогам и деревне разбросаны массивный гидравлический пресс и старые магнитные сдерживающие каналы, выкрашенные в синий цвет.
В 1967 году Уилсон привез на это место пять американских бизонов , быка и четырех коров, а еще 21 был предоставлен Департаментом охраны природы штата Иллинойс. [101] [102] Некоторые напуганные местные жители поначалу считали, что бизоны были завезены для того, чтобы служить сигналом тревоги, если и когда радиация в лаборатории достигнет опасного уровня, но Фермилаб заверил их, что это утверждение не имеет никаких оснований. Сегодня стадо бизонов Фермилаба является популярной достопримечательностью, привлекающей множество посетителей [103] , а территория также является убежищем для других местных популяций диких животных. [104] [105] Рождественский подсчет птиц проводится в лаборатории каждый год, начиная с 1976 года. [106]
Работая с лесным заповедником округа Дюпейдж , Фермилаб завезла сипух в избранные постройки вокруг территории. [107]
Во время работы пучки частиц производят тритий — изотоп водорода, состоящий из протона и двух нейтронов, слаборадиоактивный с периодом полураспада 12,3 года. Это может связываться с кислородом с образованием тритированной воды . Уровни трития, измеренные на месте, низкие по сравнению с федеральными стандартами здравоохранения и окружающей среды. Fermilab отслеживает выход трития с объекта в поверхностные и канализационные воды и предоставляет полезный список часто задаваемых вопросов для тех, кто хочет узнать больше. [108]
На информационной встрече потенциальных участников тендера по контракту на управление, состоявшейся 1 марта 2023 года, на слайдах презентации было указано, что, хотя скорость выхода трития с объекта ниже требуемых стандартов, на объекте имеется достаточное загрязнение тритием, что представляет собой «проблему». . [92] В частности, тритий, произведенный в лучевой линии NuMI, которая отправляет нейтрино в эксперименты в Миннесоте, был закачен в промышленную систему водяного охлаждения, которая используется для оборудования по всему кампусу Фермилаб. В результате делается вывод, что сейчас «загрязнение тритием происходит в значительной степени по всему научно-исследовательскому комплексу». [92]