מאיץ ההדרונים עומד להיכנס לשנת חורף עמוקה יחד עם דובי החורף. ומדוע? התגלו נזילת הליום ובעיות חיבורי חשמל בקטע המסלול של ה-27 קילומטר. לכן הודיעו בסרן שהמאיץ יכנס לשנת חורף עד הקיץ. מסתבר שתיקון הקטע יקח יותר זמן משחשבו, כי יצטרכו לחממו לטמפרטורת החדר מטמפרטורה של שלוש מעלות מעל לטמפרטורת האפס המוחלט וזה לוקח זמן.
LHC
למען האמת לוקח שבועות לחמם את האזור הפגוע לטמפרטורת החדר. ואז כאשר המהנדסים יוכלו לאתר את הבעיה ולתקנה יקח עוד שבועות עד אשר הם יקררו חזרה את האזור לטמפרטורה של שלוש מעלות מעל לטמפרטורת האפס המוחלט, הטמפרטורה שבה כל המולקולות פוסקות מלנוע. למעשה המאיץ זקוק לטמפרטורות נמוכות אלה כי האלקטרומגנטים שלו זקוקים לכמויות אדירות של זרם כדי לרתום את התנגשויות הפרוטונים. הכבלים המיוחדים שמסודרים בסלילים יכולים לפעול ללא התנגדות רק אם הם שמורים בטמפרטורה כה נמוכה של שלוש מעלות מעל לאפס המוחלט. וכך משתמשים בעל-מוליכים שנהפכים למוליכי חשמל מעולים בטמפרטורות כה נמוכות. ללא התנגדות, המכונה פועלת הרבה יותר ביעילות כי לא זקוקים למתח נוסף כדי שיזרום חשמל וכדי שהמכונה תפעל. ועדיין גם תחת תנאים עדינים אלה הטמפרטורות המאוד נמוכות של המאיץ לא יכולות ליצור את סוג האנרגיה שמדעני סרן שואפים להגיע אליה. ולכן כדי לרתום 12,000 אמפרים של חשמל וכדי להאיץ פרוטונים ל-99.9999991 אחוזים ממהירות האור, החוקרים הנמיכו את הטמפרטורה בעוד 14 מעלות נוספות מהטמפרטורה הראשונית שבה פעל המאיץ. זה דרש מרץ נוסף ממערכת הקירור. ולכן המאיץ הוא יותר מתוחכם ממאיצים שנבנו עד אז ומערכת הקירור שלו חזקה יותר מכל מכונה שנבנתה אי פעם. המכונה מכילה טונות של הליום וחנקן נוזלי, מספיק כדי לשמור על הטמפרטורות הנמוכות. אבל בעוד שהמערכת הזו יכולה לגרום למאיץ ההדרונים להיות אחד מהמקומות הקרים ביותר על כדור הארץ, לרוע המזל היא גם גורמת למהנדסים עכשיו קשיים בחימום המערכת כאשר צריך לתקן אותה. מסיבה זו לוקח עכשיו שבועות לתקן את המאיץ, כי לוקח שבועות לחממו לטמפרטורות החדר. כלומר, לוקח עתה שבועות לפקח על רמות ההליום והחנקן הנוזלים כדי לכוון את הטמפרטורה - וזה לא סתם ללחוץ על כפתורים בתרמוסטט בבית שלנו.
בנוסף ישנו השיקול הכלכלי שמחיר הדלק מאוד יקר והפעלתו של המאיץ בחורף לאור זאת היא מאוד יקרה. ולכן הפעלת המאיץ נדחתה לאביב. אולי נעניין את אחמדיניג'ד בסודות היקום במקום שיצעק בבנין האו"ם ובמקומות אחרים נאומים אנטישמים וכך ירד מחיר הדלק מכיוון אירן? אין סיכוי... לכן גם אחרי שהמאיץ יתוקן יחכו לתחילת הקיץ להפעלתו עד שיבצעו התנגשות בין פרוטונים כמתוכנן.
אבל העניין הוא לא רק הדלק! מסתבר בכלל שהתיקון הוא הרבה יותר מסובך....
בתעלה של המאיץ ישנם כמה מגנטים על מוליכים. ב-19 לספטמבר קרתה תקלה בשניים מהמגנטים האלה - תקלה בחיבורים החשמליים בין שנים מהמגנטים האלה בקטע אחד מהמסלול שכתוצאה גרמה לדליפת הליום.
מהי מהות התקלה? המגנטים העל מוליכים יוצרים שדות עצומים על ידי סיבוב של זרמים חשמליים עצומים למעשה ללא התנגדות. כדי לפעול נכונה עליהם להיות שרויים בהליום נוזלי ולהשמר בטמפרטורה של 1.9 קלווין. במהלך בדיקה שגרתית בתאריך 19 לספטמבר השנה, קרתה תקלה: רותך חוט על מוליך שמחבר שני מגנטים והוא כתוצאה חומם יתר על המידה לטמפרטורה מעל לטמפרטורת הפעולה שלו. זה הפך את החוט לנגד וגרם להספק מסיבי של 8.7 קילואמפרים לעבור דרך ההליום הנוזלי ולנקב את מיכל הואקום שמקיף את המערכת. תוך מילי-שניות החיבור בין שני המגנטים במידה רבה התאדה וההליון הנוזלי זרם דרך נקבים אל תוך האזור המבודד של הואקום שנועד לפעול כתרמוס ולשמור על המגנטים קרים. היה לחץ על השסתומים (שלא תוכננו כראוי לעמוד בלחץ כזה במקרה של דליפת הליום), ותוך שניות הם נפרצו והלחץ במכונה נעשה כה גדול שהמגנטים נתעקמו ויצאו החוצה מתומכי הבטון שלהם. כמוכן הזיהום חדר גם לצינורות המאיץ של הקרן. לכן צריך לחזק את השסתומים ולתפוש תאונה כזו בטרם היא קורית.
מהנדסי המאיץ יצטרכו לחמם את הקטע כדי לתקן את המגנטים, לחפש פתרונות לשסתומים ולחשוב כיצד למנוע תאונה כזו בעתיד. הם יצטרכו להחליף 29 מתוך בערך 10,000 המגנטים שמשמשים להנחיית קרן הפרוטונים לאורך המסלול (כל אחד שוקל 35 טונות). בנוסף יצטרכו לבצע תצפיות כדי למנוע תאונות בעתיד. התיקון יעלה 90,000 דולר ולכן הוא ימשך עד קיץ 2009!
לפני התקלה הזו סרן תכננה לבצע את ההתנגשות הראשונה בין שתי קרני הפרוטונים כבר באוקטובר בעוד חודש ולראות אילו חלקיקים נוצרים. לכל קרן פרוטונים שכזו הייתה אמורה להיות אנרגיה של חמש טריליון אלקטרון וולט.
בתחילה בוצע הניסוי המדובר בעשירי לספטמבר שבו נשלחה קרן פרוטונים סביב המסלול כולו של המאיץ. אבל עדיין לא בוצעה ההתנגשות.
התחזיות השחורות על החור השחור היו בנוגע לשלב השני של הניסוי:
התנגשות בין שתי קרני פרוטונים: מה יקרה כאשר תהיה התנגשות? האם יווצרו חורים שחורים בעת ההתנגשות הזו? התוכנית הייתה לבצע את ההתנגשות לפני שסוגרים את המאיץ בדצמבר לארבעה חודשים. כאשר המאיץ פועל במלוא עוצמתו, כל קרן פרוטונים תשא פי שבע יותר אנרגיה ותהיה לה פי 30 יותר עוצמה מאשר לכל קרן אשר מתרוצצת בכל מאיץ אחר. ההתנגשויות החזקות ביותר תיצורנה חום ואנרגיה וצפיפויות שמשערים שהיו קיימות בטריליונית השנייה אחרי המפץ הגדול.
נחכה לקיץ 2009!
הוספת תגובה על "למה מאיץ ההדרונים ה-LHC נסגר עד מאי תחילת יוני 2009?"
נא להתחבר כדי להגיב.
התחברות או הרשמה