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Certa vez, físicos colocaram um furão em um acelerador de partículas: WebCuriosos

Certa vez, físicos colocaram um furão em um acelerador de partículas: ScienceAlert

Certa vez, físicos colocaram um furão em um acelerador de partículas: WebCuriosos

Décadas atrás, as regulamentações para manutenção de laboratórios não eram tão rigorosas como são hoje. Isto, presumimos, foi pelo menos parcialmente o que levou as grandes mentes do que era então o Laboratório Nacional de Aceleradores dos EUA, agora Fermilab, a uma solução engenhosa para limpar um acelerador de partículas em 1971.


Era fevereiro. O Anel Principal O acelerador de partículas do Laboratório Meson do NAL estava recém-saído da embalagem e os físicos estavam ansiosos para começar a testá-lo.


Este equipamento de 250 milhões de dólares consistia num tubo de 6,4 quilómetros ao longo do qual, esperavam, 1.014 ímanes poderosos ajudariam a orientar e acelerar os protões para energias até 200 mil milhões de electrões-volt. As perspectivas científicas eram incrivelmente excitantes.


No final de abril, as coisas não pareciam tão animadoras. Seis dias após a instalação do ímã final, duas das coisas foram encontradas em curto com o solo. Este não era um assunto trivial. A maioria dos ímãs estava ao redor 20 pés de comprimento e peso de 12,5 toneladas. Demorou algum tempo para substituir os dois ímãs… Mas então aconteceu de novo. E novamente. No total, a instalação teve que substituir cerca de 350 ímãs.

Uma foto aérea do Anel Principal em 1970. (Fermilab)

Eventualmente, a equipe atribuiu o problema a uma contaminação. Pequeno aparas de sucata foi deixado no acelerador. O tubo acelerador tinha o diâmetro de uma bola de tênis. Isso representava um problema especial: como tirar a barba? O físico Ryuji Yamada propôs puxando um ímã através dos tubos. Não é uma má ideia, mas quem puxaria?


O físico britânico Robert Sheldon – um cara muito inventivo – encontrou uma solução.


“Na parte dele de Yorkshire, os caçadores usavam furões”, cientista da computação Frank Beck lembrado em 2016.


“Os furões são mamíferos parecidos com doninhas que gostam de descer túneis e expulsar coelhos. Um furão não hesitaria em correr pelo interior do tubo de aço inoxidável, mesmo que isso envolvesse uma longa jornada rumo ao desconhecido. uma espécie de solução verde para um problema técnico, e todos gostaram da ideia.”

Felicia emerge de um dos tubos de vácuo. (Tim Fielding/NAL)

O projetista do anel principal, Wally Pelczarski, encarregado de projetar um furão mecânico para limpar o tubo, contatou a Wild Game and Fur Farm em Gaylord, Minnesota, e pediu-lhes o menor furão que tivessem. Em troca de apenas US$ 35, eles enviaram Felicia. Com apenas 15 centímetros de comprimento, Felicia era um furão particularmente pequenoideal para túneis menores que precisavam de limpeza.


Felicia recebeu uma fralda para evitar acidentes com aceleradores de partículas relacionados à defecação e um arnês de couro. Então, os pesquisadores a treinaram para viajar por túneis escuros usando o arnês, que tinha uma corda forte presa a ele.


Ela correria por seções de 300 pés do túnel, recebendo uma recompensa de frango, fígado, cabeça de peixe ou carne de hambúrguer depois de completar uma seção. Um engenheiro no final amarraria um cotonete embebido em líquido de limpeza ao barbante, para ser puxado de volta através do túnel por humanos na outra extremidade para coletar detritos.

Felicia investigando a abertura de um dos tubos de vácuo com Wally Pelczarski. (Tim Fielding/NAL)

Aparentemente, funcionou muito bem, e os cientistas conseguiram limpar seções dos túneis com uma pequena ajuda difusa.


O tubo de 6,4 quilômetros do Anel Principal, entretanto, excedeu as capacidades de Felicia, e o engenheiro Hans Kautzky desenvolveu uma nova solução. Ele conectou discos Mylar a um cabo flexível que foi empurrado através dos tubos usando ar comprimido. Isso também foi usado nas seções de 300 pés, e Felicia se aposentou após um cerca de uma dúzia de corridas.


Descobriu-se também que havia vários motivos para a falha dos ímãs, e as aparas de metal não eram as principais culpadas.


“O principal motivo foi o baixo controle de qualidade na confecção das juntas dos condutores de cobre resfriados a água”, Yamada lembrou. “As superfícies de contato de uma junta de solda de topo às vezes não eram completamente paralelas, e a junta resultante pode ter uma pequena folga em forma de cunha. Mais tarde, foi usada uma soldagem melhorada com um tubo inserido.”


Felicia continuou sendo amada pelos cientistas do NAL, mas, infelizmente, não viveria muito para aproveitar sua aposentadoria. Ela faleceu em Maio de 1972 de um abscesso rompido no trato intestinal. Que ela esteja saboreando a merecida carne de hambúrguer na vida após a morte do furão.


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