Новости

Jul 15, 2023

Невероятная правдивая история: физики однажды поместили хорька в ускоритель частиц: ScienceAlert

Десятилетия назад правила содержания лабораторий не были такими строгими, как сегодня. Мы предполагаем, что это, по крайней мере частично, то, что привело великие умы к тому, что тогда называлось Национальным собранием США.

Десятилетия назад правила содержания лабораторий не были такими строгими, как сегодня. Мы предполагаем, что это, по крайней мере частично, то, что привело великие умы тогдашней Национальной ускорительной лаборатории США, ныне Фермилаб, к гениальному решению для очистки ускорителя частиц еще в 1971 году.

Это был февраль. Ускоритель частиц «Главное кольцо» в Мезонной лаборатории NAL только что вышел из упаковки, и физики стремились начать его испытания.

Это оборудование стоимостью 250 миллионов долларов состояло из трубы длиной 4 мили (6,4 километра), вдоль которой, как они надеялись, 1014 мощных магнитов помогут направлять и ускорять протоны до энергий до 200 миллиардов электронвольт. Научные перспективы были невероятно захватывающими.

К концу апреля все выглядело уже не так радужно. Через шесть дней после установки последнего магнита два объекта были обнаружены закороченными на землю. Это было нетривиальное дело. Большинство магнитов имели длину около 20 футов и вес 12,5 тонн. Замена двух магнитов заняла некоторое время… Но потом это произошло снова. И опять. Всего на объекте пришлось заменить около 350 магнитов.

В конце концов, команда связала проблему с загрязнением. В ускорителе осталась мелкая металлическая стружка. Трубка ускорителя имела диаметр теннисного мяча. Это вызвало затруднение: как убрать стружку? Физик Рюдзи Ямада предложил протянуть через трубки магнит. Неплохая идея, но кто будет тянуть?

Британский физик Роберт Шелдон – очень изобретательный человек – нашел решение.

«В его части Йоркшира охотники использовали хорьков», — вспоминал в 2016 году ученый-компьютерщик Фрэнк Бек.

«Хорки — это млекопитающие, похожие на ласку, которым нравится спускаться по туннелям и вымывать кроликов. Хорек без колебаний пробежит по внутренней части трубы из нержавеющей стали, даже если это потребует долгого путешествия в неизведанное. своего рода «зеленое» решение технической проблемы, и всем понравилась эта идея».

Дизайнер главного кольца Уолли Пельчарски, которому было поручено разработать механического хорька для чистки трубки, связался с фермой Wild Game and Fur Farm в Гейлорде, штат Миннесота, и попросил у них самого маленького хорька, который у них был. В обмен всего за 35 долларов они прислали Фелицию. Имея длину всего 15 дюймов, Фелисия была особенно маленьким хорьком, идеально подходящим для крошечного туннеля, который требовал очистки.

Фелисии надели подгузник, чтобы предотвратить несчастные случаи с ускорителем частиц, связанные с дефекацией, и кожаный ремень безопасности. Затем исследователи научили ее путешествовать по темным туннелям в ремнях безопасности, к которым была прикреплена прочная веревка.

Она перебегала от одного конца 300-футовых участков туннеля к другому, получая в награду курицу, печень, рыбьи головы или мясо для гамбургера, как только завершала участок. Инженер на конце привязывал к веревке тампон, пропитанный чистящей жидкостью, который люди на другом конце протягивали обратно через туннель для сбора мусора.

Судя по всему, это сработало довольно хорошо, и с небольшой помощью ученые смогли расчистить туннели. Однако со временем их потребности превысили возможности Фелиции, и инженер Ганс Кауцки разработал новое решение. Он прикрепил майларовые диски к гибкому кабелю, который протягивался по трубам с помощью сжатого воздуха, и Фелисия удалилась после дюжины или около того пробегов.

Также выяснилось, что причин выхода из строя магнитов было несколько, и металлическая стружка не была главным виновником.

«Основной причиной был плохой контроль качества при изготовлении соединений медных проводников с водяным охлаждением», — вспоминает Ямада. «Сопрягаемые поверхности стыкового сварного соединения иногда не были полностью параллельными, и в результате соединение могло иметь небольшой клиновидный зазор. Позже была использована улучшенная сварка со вставленной трубой».

Фелиция осталась любимой учеными NAL, но, увы, ей осталось недолго до пенсии. Она скончалась в мае 1972 года от разрыва абсцесса кишечного тракта. Пусть она насладится заслуженным гамбургером в загробной жизни хорька.