El hurón que limpiaba el acelerador de partículas
En febrero de 1971, los físicos del Laboratorio Nacional de Aceleradores en Batavia, Illinois, comenzaron a probar la máquina más grande del mundo: un acelerador de partículas de sincrotrón de protones en forma de anillo de 200 mil millones de electronvoltios (BeV*).
Había mucho en
juego. El director de NAL, Bob Wilson, le había dicho al Departamento de
Energía de EE. UU. que podía ponerlo en funcionamiento en cinco años por $ 250
millones, y llevaban cuatro años. Pronto se encontraron con un problema
desconcertante: los imanes que eran esenciales para su funcionamiento seguían
fallando.
¿La solución de baja tecnología propuesta para este
problema de alta tecnología? Un hurón llamado Felicia.
Pero primero, un poco de historia. El NAL, hoy
conocido como Fermilab, en honor al físico Enrico Fermi, tiene una cadena de
aceleradores: un acelerador lineal (linac), un impulsor, un anillo reciclador y
un anillo inyector principal. El acelerador lineal proporciona el haz de
protones y la descarga inicial de energía; el booster lo acelera; el reciclador
“lo agrupa” en grupos de protones para un haz más intenso; y el anillo inyector
principal hace girar el haz decenas de miles de veces hasta casi la velocidad
de la luz. Luego, las partículas se envían a varias instalaciones de prueba,
donde se aplastan juntas o contra un objetivo fijo. La colisión resultante,
observada por un detector de partículas, revela sus interiores y, en ocasiones,
crea partículas exóticas. Estos son los elementos más fundamentales del
universo.
En 1971, el diseño era un poco diferente; por un
lado, los anillos inyector y reciclador no existían. Lo que hizo fue un
acelerador a cuatro millas a la redonda llamado anillo principal. Estaba
equipado con imanes, que guían el haz a través de los aceleradores: "774
imanes dipolares, que dirigen el haz de partículas, y 240 imanes cuadripolares,
que enfocan el haz", como recordó el físico Ryuji Yamada, quien diseñó el
imán dipolar.
Estos no son imanes de nevera: cada uno mide 20 pies
de largo y pesa casi 13 toneladas. Al principio, solo dos imanes fallaron
cuando se rompió el aislamiento de fibra de vidrio alrededor de sus bobinas.
Eso pronto se convirtió en dos al día. Durante los siguientes meses, el equipo
reemplazó 350 imanes.
Sin embargo, el 30 de junio de 1971, lograron enviar
un haz de partículas alrededor del anillo por primera vez. Para agosto,
enviaron uno alrededor de 10,000 veces. Pero cuando intentaron acelerar las
partículas por encima de siete BeV, los imanes se acortaron.
Yamada finalmente se dio cuenta de la causa:
astillas de metal quedaron atrás cuando cortaron los tubos de vacío. “Entonces,
cuando los imanes se excitaron a un campo más alto”, escribió, “fueron
empujados dentro del espacio del imán, se pusieron de pie y detuvieron el haz,
porque eran material ligeramente magnético”.
Tuvieron que sacar las astillas. ¿Pero cómo?
Robert Sheldon, un ingeniero británico que había
sido llamado a NAL para encontrar "atajos e ideas para ahorrar
dinero", sugirió que un hurón, equipado con una herramienta de limpieza,
podría hacer el trabajo, correteando a través de los tubos de vacío como si
estuviera expulsando conejos. de un laberinto. “En su parte de Yorkshire, los
cazadores usaban hurones”, escribió Frank Beck, exjefe de servicios de
investigación en Fermilab. “Un hurón no dudaría en correr por el interior del
tubo de acero inoxidable, incluso si eso implicara un largo viaje hacia lo
desconocido”.
El hurón llegó por entrega especial de Wild Game and
Fur Farm en Gaylord, Minnesota. Con 15 pulgadas de largo, era el hurón más
pequeño que habían tenido. Su pelaje era marrón y negro excepto por manchas
blancas en su rostro. La llamaban Felicia. Ella costó $35.
A Felicia le colocaron un collar a medida en el
cuello y un pañal en el trasero; La caca de hurón en un tubo también detendría
un protón. Ataron una cuerda al collar. Felicia debía llevar la cuerda de un
extremo de un tubo al otro. Luego, colocarían un hisopo humedecido con
limpiador en la cuerda y lo sacarían.
Pero Felicia se negó a entrar en el tubo de vacío
del anillo principal. Tal vez se sintió intimidada por el angosto bucle negro
sin luz: tenía cuatro millas a la redonda.
Enfrentados a un hurón recalcitrante, los
científicos la reasignaron a una sección de tubos de 12 pulgadas de ancho en
Meson Lab, una instalación de prueba que aún estaba en construcción. “Le
enseñaron a corretear a través de túneles progresivamente más largos hasta que
estuvo lista para probar una de las secciones de 300 pies que se unirán para
hacer los tubos del Meson Lab”, señaló Time.
Después de su primera carrera, salió "con un
aspecto un poco cansado y desconcertado, pero por lo demás bastante
saludable", según Beck. Ella había tirado de la cuerda hasta el final.
Como estaba previsto, los trabajadores sacaron el hisopo a través de los tubos.
Salió cubierto de motas de polvo y acero.
Los medios pronto se enteraron de sus escapadas.
Después de hacer siete carreras exitosas, Time se preguntó si debería ser
recompensada con mate. Un funcionario anónimo respondió: "Si Felicia queda
embarazada, es posible que no entre por los tubos".
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