Op 19 september kondigde CERN aan dat de Large Hadron Collider een groot incident had geleden, bekend als een "quench". De gewelddadige vrijlating van door koelvloeistof gescheurde apparatuur van hun betonnen ankers, waardoor een enorme reparatie zou moeten worden uitgevoerd. Het duurde echter een tijdje voordat ingenieurs toegang hadden tot de schade en het nieuws was niet goed: de LHC zou tot het voorjaar van 2009 buiten gebruik zijn op zijn vroegst. Dat was zo'n trieste dag.
Eind vorige maand gaf CERN-directeur-generaal Robert Aymar een presentatie op de 84e plenaire vergadering van het Europees Comité voor toekomstige versnellers, met de eerste openbare beelden van de quench-nasleep, een ongeval dat bekend is geworden als het "S34-incident".
Naast deze afbeeldingen zijn er suggesties dat er volgend jaar mogelijk geen deeltjesbotsingen zijn. Hoewel het meest recente rapport deze plannen niet lijkt te ondersteunen, en vervangende onderdelen zijn begonnen aan te komen bij de faciliteit (hierboven), lijkt het erop dat de eerste botsingen waarschijnlijk pas in juli 2009 zullen plaatsvinden (dat is vier maanden later dan eerder geschat) ...
Het lijkt erop dat de quench van 19 september tussen Sector 3-4 van de LHC-ring nu het "S34-incident" wordt genoemd. En wat een incident was het. Gelukkig raakte er tijdens de quench niemand gewond, maar de LHC had niet zoveel geluk. Voor een overzicht van het officiële verslag van het S34-incident overhandig ik de presentatie van Robert Aymar op 28 november (pagina 15):
Binnen de eerste seconde ontwikkelde en doorboorde een elektrische boog de heliumomhulling, wat leidde tot het vrijkomen van helium in het isolatievacuüm van de cryostaat. De veerbelaste reliëfschijven op de vacuümbehuizing gingen open toen de druk de atmosferische druk overschreed, waardoor het helium naar de tunnel werd afgevoerd. Ze waren echter niet in staat om de drukstijging onder de nominale 0,15 MPa absoluut in de vacuümbehuizingen van subsector 23-25 te beheersen, wat resulteerde in grote drukkrachten die inwerken op de vacuümbarrières die naburige subsectoren scheiden, wat deze waarschijnlijk heeft beschadigd. Deze krachten verplaatsten dipolen in de subsectoren die werden beïnvloed door hun koude interne steunen en sloegen de cryostaten met korte rechte sectie die de quadrupoles en vacuümbarrières huisvesten van hun externe steunpoten op posities Q23, Q27 en Q31, op sommige locaties waarbij hun ankers in de betonnen vloer braken van de tunnel. De verplaatsing van de cryostaten met korte rechte sectie beschadigde ook de "jumper" -verbindingen naar de cryogene distributielijn, maar zonder breuk van de transversale vacuümbarrières die deze jumperverbindingen uitrusten, zodat het isolatievacuüm in de cryogene lijn niet verslechtert.
–Robert Aymar, Status van CERN-activiteiten, pagina 15.
De eerste afbeelding (hierboven afgebeeld) toont duidelijk de omvang van de betonschade die is opgetreden tijdens de enorme drukkrachten die werden gegenereerd door het lekkende helium, waardoor de elektromagneten van hun steunen (de rode dozen op de foto) werden gescheurd en de vloer werd verbrijzeld.
In deze tweede afbeelding is de omvang van de schade vrij duidelijk. Ervan uitgaande dat de gaslijn van de versneller recht was (helaas is er geen "voor" -beeld), is de gewelddadige verplaatsing van een enorme magneet (met een gewicht van enkele tonnen) duidelijk.
Later in de presentatie wijst Aymar erop dat 5 quadrupool- en 24 dipoolmagneten moeten worden gerepareerd en dat er ongeveer 57 magneten moeten worden verwijderd om te worden schoongemaakt. Dit wordt een enorme taak die vele maanden zal duren. Volgens een arendsoog-blogger bij High Energy PhD's, verscheen een eerder rapport een paar dagen voordat het Aymar-rapport aangaf dat er tot 2010 geen botsingen met hoge energiedeeltjes zouden kunnen zijn. Jorg Winnenger schetste twee mogelijkheden voor de LHC: 1) Gedeeltelijke operaties in 2009, waardoor alleen laag-energetische deeltjesversnelling in afwachting is van volledige reparaties door de winterstop van 2009-10, of 2) vergeet de activiteiten van 2009 en werk aan volledige experimenten in 2010. Aymar's recentere rapport vermeldde deze scenario's niet, simpelweg waarin staat:de LHC zal de volgende lente opnieuw in bedrijf worden genomen.”
Dit kan een beetje optimistisch zijn, aangezien andere kwartalen een afkoelperiode van juli 2009 signaleren voordat de werkzaamheden kunnen beginnen.
Te oordelen naar de gemengde signalen, zullen we geduldig moeten wachten totdat duidelijk is wanneer de LHC naar verwachting zal herstellen. Hoe dan ook, het zal een lange, moeizame en dure taak zijn die zo snel mogelijk moet worden voltooid. Ik hoop echt dat we niet tot 2010 hoeven te wachten tot het opnieuw wordt opgestart.
Veel succes voor alle betrokkenen bij de LHC-reparaties.
Bronnen: US / LHC Blog, CERN Photos, Stephanie Majewski, High Energy PhDs
