Kejadian di Large Hadron Collider menangguhkan eksperimen untuk tempoh yang tidak pasti • Igor Ivanov • Berita Sains mengenai "Unsur" • LHC, Fizik

Kejadian di Large Hadron Collider melambatkan eksperimen selama-lamanya

Suhu magnets Hadron Collider Besar dalam sektor 34 pada malam 19 September. Salah satu magnet telah dipanaskan sehingga hampir 100 K. Imej dari hcc.web.cern.ch

Selepas satu siri kesalahan teknikal kecil yang diatasi agak cepat, insiden yang lebih serius berlaku pada hari Jumaat – lonjakan tajam dalam suhu satu magnet dan pelepasan helium ke terowong LHC. Keterukan pecahan dan masa yang diperlukan untuk memperbaikinya belum diketahui.

Minggu pertama selepas pelancaran Large Hadron Collider sangat tidak sekata. Di satu pihak, pelancaran rasuk ke dalam gelang pemecut itu sendiri telah dijalankan pada 10 September, dengan cepat mengejutkan. Pada jam pertama, ahli fizik berjaya memaksa proton untuk membuat beberapa pusingan sepanjang trajektori bulat di dalam pemecut, dan pada keesokan harinya balok yang stabil terus diedarkan di LHC. Sedikit kemudian, penyegerakan rasuk dengan bahagian pemecut telah berjaya dijalankan – peringkat permulaan yang penting untuk mempercepatkan lagi proton kepada tenaga yang tinggi.

Walau bagaimanapun, kemudian satu demi satu mula mengalami masalah teknikal. Pada malam 13 September dalam sistem penyejuk pemecut di titik 8 (lihat skema LHCdalam berita baru-baru ini), ahli fizik yang berulang kali bimbang pada peringkat ujian awal, terdapat pecahan. Pengubah tiga puluh tan gagal, yang mengakibatkan voltan dalam sistem cryogenic sektor jatuh, dan suhu melonjak kepada 4.5 K – iaitu, titik didih helium. Walau bagaimanapun, helium disimpan dalam keadaan cair, dan pengubah telah digantikan dengan alat ganti pada hari Ahad.

Pada hari Khamis, 18 September, analisis singkat minggu pertama LHC muncul di laman web rasmi CERN, di mana masalah dengan pengubah juga diterangkan. Maklumat ini kemudian dihantar kepada banyak media (dari masa kemalangan itu hingga 5 hari berlalu).

Bagaimanapun, selari dengan kerosakan dan pembaikan pengubah, terdapat masalah dengan sistem penyejukan di sektor lain pemecut, akibatnya LHC tidak berfungsi tanpa bundle sehingga petang Khamis, 18 September. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa faedah dari jeda yang dipaksa ini – semasa ia tidak hanya malapetaka dihapuskan, namun ujian lanjut mengenai pelbagai elemen pemecut dan pengesan telah dilakukan.

Pada hari Khamis lewat malam, rasuk 1 (bergerak mengikut arah jam) dilancarkan ke pemecut.Pemeriksaan rutin dan pengukuran dilakukan pada waktu malam dan keesokan harinya, sehingga sekitar tengah hari pada 19 September kejadian baru terjadi. Salah satu magnet di sektor 34 telah lulus dari keadaan superconducting ke keadaan normal dengan kehilangan semasa serta-merta (dalam Bahasa Inggeris ini dipanggil menghilangkan, "Pelindaan semasa"). Pada dasarnya, peristiwa sedemikian boleh berlaku dari semasa ke semasa tanpa merugikan peralatan. Sebenarnya, magnet telah direka dan "dilatih" supaya dalam pemanasan tempatan di atas titik superkonduktiviti, seluruh magnet selamat meninggalkan keadaan superconducting dan selamat memadamkan arus.

Walau bagaimanapun, nampaknya sesuatu yang lebih serius telah berlaku dalam sektor 34. Pertama, graf suhu menunjukkan bahawa sektor sektor ini telah dipanaskan hingga hampir 100 K. Ini bermakna bahawa tidak mungkin untuk menyimpan helium cair di sana. Kedua, satu mesej istimewa muncul di laman pengguna CERN yang menyatakan bahawa pada 12:05 waktu tempatan dalam sektor 34 kejadian berlaku yang membawa kepada pembebasan helium yang besar ke dalam terowong LHC. Tiada butiran belum dilaporkan, tetapi dikatakan bahawa mereka akan bekerja pada masalah pada hujung minggu.

Berdasarkan penerangan ringkas ini, masalah baru mungkin menjadi jauh lebih serius daripada pecahan transformer. Jika sistem magnet atau penyejukan rosak semasa kejadian, mereka perlu diganti atau dibaiki di tapak. Oleh kerana magnet tertanam dalam gelang, ini menunjukkan pemanasan seksyen besar pemecut ke suhu bilik, dan kemudian penyejukan baru. Jika ini disahkan, eksperimen lanjut mengenai LHC boleh ditangguhkan selama-lamanya – sehingga beberapa minggu.

Secara umum, sebagai berita dari LHC dipantau, ia menjadi semakin jelas bahawa pada 10 September, pelaku dilancarkan dalam keadaan "mentah" yang sangat kurang siap. Penulis nota ini percaya bahawa, nampaknya, tugas itu "tidak merosakkan persembahan" dengan melancarkan rasuk pertama, walaupun dengan biaya kesiapan teknikal mesin. Dilihat oleh perkembangan peristiwa, tergesa-gesa itu benar-benar tidak sesuai apabila menjalankan operasi pemasangan yang paling rumit yang pernah dibuat oleh manusia.

Kemas kini pada 20 September:
Siasatan awal mendedahkan kejadian itu mungkin disebabkan oleh sambungan yang rosak di antara dua magnet itu.Semasa ujian bekalan kuasa (tanpa rasuk), ia cair di bawah tindakan arus yang kuat dan membawa kepada pemusnahan mekanikal sebahagian daripada sistem kriogenik. Untuk membaiki sistem cryogenic, perlu meningkatkan suhu bahagian cincin pemecut ini dan kemudian menyejukkannya lagi. CERN menganggarkan bahawa ini akan mengambil masa sekurang-kurangnya dua bulan. Ini menimbulkan persoalan mengenai keseluruhan program penyelidikan fizikal yang dirancang untuk tahun 2008.

Lihat juga:
1) Berita Collider Hadron Besar.
2) Halaman utama Cryo – Sektor 34 – pemantauan sistem penyejukan sektor 34 pada minggu lepas.
3) Jawatan Quench dari blog Resonaances, yang diselenggarakan oleh salah seorang staf departemen teori CERN.
4) Post Pain Berkembang dari blog Seth Zenz, salah seorang peserta dalam percubaan ATLAS.

Igor Ivanov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: