Fermi National Accelerator Laboratory

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Das Fermi National Accelerator Laboratory oder kurz Fermilab ist ein Teilchenphysik-Zentrum betrieben vom US-amerikanischen Department of Energy. Es liegt ca. 50 Kilometer westlich von Chicago in Illinois innerhalb der Gemeinde Batavia und beherbergt den zur Zeit weltweit energiereichsten Teilchenbeschleuniger Tevatron.

Luftbild des Fermilab

Das Fermilab wurde 1968 von Robert R. Wilson gegründet und beschäftigt rund 2.200 Mitarbeiter. Nach Robert R. Wilson ist auch das 16-stöckige Hauptgebäude des Fermilab benannt (Wilson Hall, umgangsspachlich aber auch als High Rise bezeichnet), das der gotischen Kathedrale Saint-Pierre in Beauvais, Frankreich nachempfunden wurde. Das Fermilab ist das führende Forschungsinstitut für Protonen-Antiprotonen Kollisionen mit den zwei Detektoren CDF und D0. Der Direktor der Anlage ist seit 2005 Pier J. Oddone.

Am Fermilab wurden das Bottom-Quark (1977), das Top-Quark (1995) und das Tau-Neutrino (2000) entdeckt.

Das FermiLab besteht im wesentlichen aus 2 Beschleunigerringen:

dem Hauptring (Main Injector), der Teilchen bis 200 GeV (1 GeV sind 1 Milliarde Elektronenvolt) beschleunigt. Dieser lief jedoch in den Jahren 1974-1982 auch mit 400 GeV, bis 1973 der 2. Beschleunigerring, das Tevatron, fertiggestellt wurde.
Das Tevatron beschleunigt Teilchen bis zu 900 GeV und hat einen Umfang von 6,5 km.

An zwei Punkten werden die Protonen und Antiprotonen zur Kollision gebraucht: dort befinden sich die beiden Detektoren D0 und CDF. Bei der Kollision werden Zustände erreicht, die kurz nach dem Urknall geherrscht haben. Man erhofft sich von den Experimenten einen genaueren Aufschluss über den Aufbau der Materie. So hofft man, das Higgs-Boson zu detektieren, welches im Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird, aber bisher nicht beobachtet werden konnte. Dieses fehlende Teilchen kann, so es denn existiert, die Masse der Materie erklären.

Oberhalb der Beschleunigerringe befindet sich eine Prärielandschaft, mit größeren Seen, in der unter anderem Büffel ausgewildert wurden, um die ursprüngliche Prärie Illinois wiederherzustellen. Dieses Gebiet dient auch der Naherholung der Bevölkerung, wurde aber nach den Ereignissen um den 11. September zeitweilig für die Öffentlichkeit ganz geschlossen und ist z.Zt. wieder eingeschränkt geöffnet.

Die jährlichen Stromkosten des Fermilab belaufen sich auf 12 bis 18 Millionen US-Dollar.

Wenn 2007 der Large Hadron Collider (LHC) am CERN in der Nähe von Genf in Betrieb geht, wird dieser das Tevatron als weltweit energiereichster Teilchenbeschleuniger ablösen.