소식

Jul 15, 2023

기괴한 실화: 물리학자들이 한때 입자 가속기에 흰족제비를 넣었다 : ScienceAlert

수십 년 전에는 실험실 유지 관리에 대한 규정이 오늘날만큼 엄격하지 않았습니다. 우리는 이것이 적어도 부분적으로 당시 미국 국민당의 위대한 정신을 이끌었던 것이라고 가정합니다.

수십 년 전에는 실험실 유지 관리에 대한 규정이 오늘날만큼 엄격하지 않았습니다. 이것이 적어도 부분적으로 당시 미국 국립 가속기 연구소(현재는 페르미 연구소)의 위대한 정신을 1971년 입자 가속기 청소를 위한 독창적인 솔루션으로 이끌었다고 가정합니다.

2월이었습니다. NAL의 중간자 연구소(Meson Laboratory)의 주 고리 입자 가속기는 포장에서 막 나온 상태였으며 물리학자들은 그 속도를 시험해 보고 싶어했습니다.

2억 5천만 달러에 달하는 이 장비는 6.4km 길이의 튜브로 구성되어 있으며, 1,014개의 강력한 자석이 양성자를 최대 2,000억 전자 볼트의 에너지로 조종하고 가속하는 데 도움이 될 것으로 기대했습니다. 과학적 전망은 믿을 수 없을 정도로 흥미로웠습니다.

4월 말까지 상황은 그다지 장밋빛으로 보이지 않았습니다. 최종 자석을 설치한 지 6일 후, 그 중 두 개가 접지로 단락된 채 발견되었습니다. 이것은 사소한 문제가 아니었습니다. 대부분의 자석은 각각 길이가 약 20피트이고 무게는 12.5톤이었습니다. 자석 두 개를 교체하는 데 시간이 좀 걸렸는데… 그런데 그런 일이 또 일어났어요. 그리고 다시. 전체적으로 이 시설에서는 약 350개의 자석을 교체해야 했습니다.

결국 팀은 오염 문제 중 하나로 문제를 추적했습니다. 액셀러레이터에는 작은 고철 부스러기가 남아 있었습니다. 가속기 튜브의 직경은 테니스 공 크기였습니다. 이것은 피클의 딜레마를 제기했습니다. 면도를 어떻게 해야 할까요? 물리학자 야마다 류지(Ryuji Yamada)는 튜브를 통해 자석을 끌어당길 것을 제안했습니다. 나쁜 생각은 아니지만 누가 당기는 일을 하게 될까요?

매우 창의적인 동료인 영국의 물리학자 로버트 셸던(Robert Sheldon)이 해결책을 찾았습니다.

컴퓨터 과학자 프랭크 벡(Frank Beck)은 2016년에 "요크셔에서 사냥꾼들이 흰족제비를 사용했습니다"라고 회상했습니다.

"페럿은 터널을 내려가고 토끼를 쫓아내는 것을 좋아하는 족제비 같은 포유류입니다. 페럿은 미지의 세계로 긴 여행을 가더라도 주저하지 않고 스테인레스 스틸 튜브 내부로 달려갑니다. 더 나아가서는 기술적인 문제에 대한 친환경적인 해결책이었는데 모두가 그 아이디어를 좋아했습니다."

튜브를 청소하기 위한 기계식 흰족제비를 설계하는 임무를 맡은 메인 링의 설계자 Wally Pelczarski는 미네소타 주 게일로드에 있는 Wild Game and Fur Farm에 연락하여 그들이 가지고 있는 가장 작은 흰족제비를 요청했습니다. 단 35달러의 대가로 그들은 펠리시아를 보냈습니다. 길이가 15인치에 불과한 Felicia는 청소가 필요한 작은 터널에 꼭 맞는 매우 작은 흰족제비였습니다.

펠리시아는 배변 관련 입자가속기 사고를 예방하기 위해 기저귀와 가죽 하네스를 착용했습니다. 그런 다음 연구원들은 그녀에게 강한 끈이 부착된 하네스를 착용한 채 어두운 터널을 통과하도록 훈련시켰습니다.

그녀는 터널의 300피트 구간 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 질주하며 구간을 완료하면 닭고기, 간, 생선 대가리 또는 햄버거 고기를 보상으로 받았습니다. 끝에 있는 엔지니어는 청소액에 적신 면봉을 끈에 묶고, 반대편에 있는 인간은 이물질을 수집하기 위해 터널을 통해 다시 끌어당깁니다.

분명히 그것은 꽤 잘 작동했고 과학자들은 약간의 도움을 받아 터널을 청소할 수 있었습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 그들의 요구 사항은 Felicia의 능력을 초과했으며 엔지니어 Hans Kautzky는 새로운 솔루션을 개발했습니다. 그는 압축 공기를 사용하여 파이프를 통해 밀려나는 유연한 케이블에 Mylar 디스크를 부착했고 Felicia는 12번 정도 실행한 후 은퇴했습니다.

또한 자석이 고장난 데에는 여러 가지 이유가 있었고 금속 부스러기가 주범이 아닌 것으로 밝혀졌습니다.

"주된 이유는 수냉식 구리 도체의 접합부를 제조할 때 품질 관리가 제대로 이루어지지 않았기 때문입니다"라고 Yamada는 회상했습니다. "맞대기 용접 이음매의 결합 표면이 완전히 평행하지 않은 경우가 있었고 그 결과 이음매에 작은 쐐기 모양의 틈이 생길 수 있었습니다. 나중에 삽입된 파이프를 사용한 개선된 용접이 사용되었습니다."

Felicia는 NAL 과학자들의 사랑을 받았지만 아쉽게도 은퇴를 즐길 수 있을 만큼 오래 살지 못했습니다. 그녀는 1972년 5월 장내 농양 파열로 사망했습니다. 그녀가 사후세계에서 값진 햄버거 고기를 마음껏 즐길 수 있기를 바랍니다.