موش خرما در شتاب‌دهنده:

دستیار عجیب و غیرانسان فیزیک‌دان‌های آمریکایی!

یک موش خرما از فرو رفتن در یک لوله استیل هیچ هراسی ندارد؛ حتی اگر مسیری طولانی به سمت مقصدی نامعلوم پیش رویش باشد. به علاوه، این راه‌حل سبز برای حل یک مشکل فنی بود و همه از این ایده استقبال کردند.»

کد خبر: ۱۱۸۵۴۰۴

تاریخ: ۰۷ مرداد ۱۴۰۲ - ۱۳:۵۴

به گزارش تابناک به نقل از خبرآنلاین، چندین دهه قبل، مقررات نگهداری آزمایشگاه‌ها، به اندازه امروز سختگیرانه نبود. دست کم در آزمایشگاه ملی شتاب دهنده آمریکا (NAL) که حالا Fermilab نامیده می‌شود که اینگونه بود و در سال ۱۹۷۱ یک ایده و راهکار خلاقانه برای تمیز کردن یک شتاب دهنده ذرات به ذهن کارمندان این آزمایشگاه خطور کرد.

در ماه فوریه، شتاب دهنده ذرات حلقه اصلی در آزمایشگاه مزون NAL تازه از بسته‌بندی خارج شده بود و فیزیکدانان مشتاق بودند که به سرعت از آن استفاده کنند.

این تجهیزات ۲۵۰ میلیون دلاری شامل یک لوله ۶.۵ کیلومتری بود که در طول آن ۱۰۱۴ آهنربای قدرتمند مسئولیت هدایت و سرعت بخشیدن به پروتون‌ها برای رسیدن به انرژی تا ۲۰۰ میلیارد الکترون را برعهده داشتند. این یک چشم‌انداز علمی بسیار هیجان‌انگیز به نظر می‌رسید.

مشکل از کجا شروع شد؟
اما در اواخر ماه آوریل، اوضاع چندان به کام نبود. شش روز بعد از نصب آخرین آهنربا، دو قطعه روی زمین پیدا شد و این اصلا موضوع کم‌اهمیتی نبود. اکثر آهنربا‌ها ۶ متر طول و ۱۲.۵ تن وزن داشتند و زمان زیادی می‌برد که این دو آهنربا جایگزین شوند. اما این اتفاق مجددا تکرار شد و دوباره و دوباره. در مجموع دانشمندان می‌بایست ۳۵۰ آهنربا را جایگزین می‌کردند.

در نهایت اعضای تیم، دریافتند که مشکل، نوعی آلودگی است. تراشه‌های ضایعاتی ریزی در شتاب دهنده باقی مانده بود. اما از آنجا که قطر لوله شتاب دهنده اندازه یک توپ تنیس بود، تمیز کردنش کار آسانی به نظر نمی‌رسید.

این سوال مطرح شد که چطور باید آن را تمیز کرد؟ ریوجی یامادا، یکی از فیزیکدانان مرکز پیشنهاد کرد که یک آهنربا را در لوله کشیده و داخل آن را تمیز کنند. ایده بدی نبود، ولی چه کسی باید آهنربا را به داخل لوله می‌کشید؟

فلیسیا چطور به مرکز ملحق شد؟
یک فیزیکدان بریتانیایی به نام رابرت شلدون، راهکار خلاقانه‌ای ارائه کرد.

فرانک بک، دانشمند کامپیوتر در سال ۲۰۱۶ با یادآوری آن خاطرات گفت: «در آن منطقه از یورکشایر آمریکا، شکارچیان از موش خرما استفاده می‌کردند. موش خرما، پستانداری شبیه راسو است که از پائین رفتن در تونل‌ها و شکار خرگوش لذت می‌برد.

والی پلسزارسکی، طراح حلقه اصلی که مسئولیت طراحی یک ابزار مکانیکی برای تمیز کردن لوله را برعهده داشت، با مزرعه‌ای در مینیسوتا تماس گرفت و از آن‌ها خواست تا کوچکترین موش خرمایشان را در اختیارش قرار دهند و در ازای خرید این موش خرما ۳۵ دلار پرداخت کرد و آن‌ها فلیسیا را به مرکز ارسال کردند. یک موش خرمای کوچک که تنها ۳۸ سانتی‌متر طولش بود و دقیقا مناسب کار تمیز کردن لوله به نظر می‌رسید.

فلیسیا وارد شتاب دهنده می‌شود
دور فلیسیا یک پوشک پیچیدند تا از حوادث ناگوار در داخل شتاب دهنده ذرات در امان بماند و یک افسار چرمی هم دور گردنش انداختند. بعد از آن، محققان به فلیسیا آموزش دادند تا در حالی که تسمه محکمی به او متصل شده بود، از تونل‌های تاریک عبور کند.

او از یک سر تونل ۹۰ متری به انتهای دیگر می‌پرید و پس از اتمام نظافت یک بخش، یک خوراکی مثل مرغ، جگر، کله ماهی یا گوشت همبرگر جایزه می‌گرفت. در نهایت یک مهندس یک سواب آغشته به مایع تمیز کننده را به طناب می‌بست تا افراد در انتهای دیگر آن را از طریق تونل به عقب کشیده تا تراشه‌ها را جمع‌آوری کنند.

طبیعتا کار خیلی خوب پیش رفت و دانشمندان موفق شدند تا تونل را با بهره‌گیری از کمک یک موجود کوچک تمیز کنند.

بازنشستگی موش خرمای کوچک
البته با گذر زمان، نیاز‌های آن‌ها از توانایی‌های فلیسیا فراتر رفت و مهندس هانس کاوتزکی، راه حل جدیدی را پیشنهاد کرد. او دیسک‌هایی از جنس مایلار (پلی اتیلن ترفتالات) را به کابل‌های انعطاف‌پذیری وصل کرد که با استفاده از هوای فشرده شده در داخل لوله‌ها کشیده می‌شدند و در نتیجه فلیسیا بعد از حدود ده بار خدمت‌رسانی به دانشمندان بازنشسته شد.

در عین حال مشخص شد که دلایل متعددی برای از کار افتادن آهنربا‌ها وجود داشته و مقصر اصلی این اتفاق براده‌های فلزی نبودند.

یامادا در این باره توضیح داد: «دلیل اصلی، کنترل کیفیت ضعیف در تولید اتصالات هادی از جنس مس که با آب خنک می‌شدند، بود. سطوح جفت شونده، گاهی کاملا موازی نبودند و اتصال حاصل در برخی بخش‌ها، شکاف‌های کوچک گوه‌ای شکل داشت. پس با استفاده از جوشکاری، مشکل برطرف شد.»

البته فلیسیا همچنان جانور محبوب دانشمندان NAL باقی ماند، ولی بعد از بازنشستگی زیاد عمر نکرد و در ماه می‌سال ۱۹۷۲ به دلیل آبسه و پارگی مجرای روده‌اش مرد.