Kolejna awaria akceleratora CERN wstrzymuje badania

Jak powiedział Siemko, awaria nastąpiła w piątek koło południa i była ona znacznie poważniejsza od poprzedniej, która miała miejsce tydzień wcześniej. Można powiedzieć, że mamy pecha do piątków. Poprzednia awaria również miała miejsce w piątek, przy czym wtedy była to awaria transformatora. Została ona dosyć szybko usunięta, bo to typowe uszkodzenie i wiadomo jak w takich przypadkach postępować - tłumaczył.

Jak dodał, ostatnia awaria polegała na uszkodzeniu jednego z połączeń między elektromagnesami. Zdarzyło się to podczas testów ostatniego sektora akceleratora. Wcześniej sektor ten nie został poddany próbom z wysokim natężeniem prądu. Kiedy przystąpiono do testu, jedno z połączeń elektrycznych pomiędzy magnesami nie wytrzymało prądu o natężeniu ok. 8750 amperów i stopiło się. To doprowadziło do uszkodzenia mechanicznego, rozszczelnienia instalacji chłodzącej i wycieku ok. dwóch ton helu do podziemnego betonowego tunelu, w którym znajduje się akcelerator. Biuro prasowe CERN poinformowało, że w żadnym momencie nie było zagrożenia dla ludzi pracujących przy akceleratorze.

Test, jak mówił Siemko, był ostatecznym sprawdzianem czy magnesy będą w stanie wytworzyć wystarczające silne pole magnetyczne, aby utrzymać na kolistym torze wiązkę protonów o energii ok. 5 TeV (Teraelektronowoltów). Elektronowolt to jednostka energii, prędkości i masy używana w fizyce cząstek elementarnych. Dla porównania, 1 GeV (Gigaelektronowolt) - mniejszy 1 tysiąc razy od 1 TeV - to mniej więcej energia pojedynczego protonu w stanie spoczynku.

_ Wraz ze wzrostem energii wiązki musi rosnąć pole magnetyczne, które sprawia, że wiązka porusza się po obwodzie akceleratora, a nie na wprost. Żeby z kolei produkować wystarczające pole magnetyczne, prąd w elektromagnesach musi być odpowiednio silny. To podobny efekt, jak przy kręceniu jakimś przedmiotem na sznurku. Im szybciej coś się kręci, tym więcej siły musimy wkładać, żeby utrzymać sznurek w ręku_ - tłumaczył Siemko.

Wszystkie pozostałe zestawy elektromagnesów na obwodzie LHC zostały wcześniej przetestowane i nie wydarzyła się podobna awaria. Pomyślnie przeszło testy ponad 9,6 tys. spośród 10 tys. połączeń elektrycznych przewodzących wysokie natężenia prądu. W ostatnim testowanym sektorze jedno z połączeń nie wytrzymało próby.

Po awarii wstrzymano działanie akceleratora i nie wiadomo jeszcze kiedy instalacja zostanie naprawiona i będzie mogła zacząć działać. Żeby cokolwiek naprawić, musimy najpierw ogrzać trzykilometrowy odcinek akceleratora praktycznie do temperatury pokojowej, co zajmie od dwóch do trzech tygodni. W międzyczasie musimy ustalić co trzeba będzie naprawić, naprawić to, a później schłodzić całość ponownie. Jak dzisiaj szacujemy, będzie to trwało co najmniej dwa miesiące - dodał Siemko.

Elektromagnesy nadprzewodnikowe, aby produkować odpowiednio silne pole magnetyczne, muszą pracować w temperaturze 1,9 K (-272 stopnie Celsjusza), czyli niemal w temperaturze absolutnego zera. Schładzać je i ogrzewać trzeba stopniowo. Wstępnie instalacja schładzana jest za pomocą ciekłego azotu, później ciekłym helem. Dlatego przy każdej awarii lub konserwacji najwięcej czasu pochłania właśnie doprowadzanie elektromagnesów do temperatur umożliwiających pracę ekipy technicznej, a następnie ponowne ich schładzanie. Jak zaznaczył Siemko, dopiero po ogrzaniu instalacji będzie tak naprawdę wiadomo, jaka jest skala uszkodzeń.

Cały czas trwa analiza tego, co się wydarzyło. Ostatecznej konkluzji jeszcze nie ma. Myślę, że w przyszłym tygodniu będzie bardziej jasne, co się wydarzyło i będziemy mogli dokładniej powiedzieć jak długo jeszcze akcelerator będzie nieczynny i co trzeba zrobić, żeby zaczął pracować - podkreślił.

Według wstępnych szacunków większość napraw będzie można wykonać na miejscu, chociaż niektóre z elementów będzie trzeba prawdopodobnie wymienić.