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May 28, 2023

Histoire vraie et bizarre : des physiciens ont mis un furet dans un accélérateur de particules : ScienceAlert

Il y a plusieurs décennies, les réglementations relatives à la maintenance des laboratoires n’étaient pas aussi strictes qu’aujourd’hui. C'est, nous le supposons, ce qui a conduit, au moins en partie, les grands esprits de ce qui était alors le Conseil national des États-Unis.

Il y a plusieurs décennies, les réglementations relatives à la maintenance des laboratoires n’étaient pas aussi strictes qu’aujourd’hui. Nous supposons que c’est au moins en partie ce qui a conduit les grands esprits de ce qui était alors le Laboratoire national des accélérateurs des États-Unis, aujourd’hui Fermilab, à une solution ingénieuse pour nettoyer un accélérateur de particules en 1971.

C'était en février. L'accélérateur de particules de l'anneau principal du laboratoire de mésons du NAL venait tout juste de sortir de son emballage et les physiciens étaient impatients de commencer à le mettre à l'épreuve.

Cet équipement de 250 millions de dollars consistait en un tube de 6,4 kilomètres le long duquel, espéraient-ils, 1 014 aimants puissants aideraient à diriger et à accélérer les protons jusqu'à des énergies allant jusqu'à 200 milliards d'électrons-volts. Les perspectives scientifiques étaient incroyablement excitantes.

Fin avril, les choses ne semblaient pas aussi roses. Six jours après l'installation du dernier aimant, deux des objets ont été découverts en court-circuit avec le sol. Ce n’était pas une mince affaire. La plupart des aimants mesuraient chacun environ 20 pieds de long et pesaient 12,5 tonnes. Il a fallu un certain temps pour remplacer les deux aimants… Mais ensuite, cela s'est reproduit. Et encore. Au total, l'installation a dû remplacer environ 350 aimants.

Finalement, l’équipe a attribué le problème à un problème de contamination. De minuscules copeaux de ferraille étaient restés dans l’accélérateur. Le tube de l'accélérateur avait le diamètre d'une balle de tennis. Cela posait un problème : comment retirer le rasage ? Le physicien Ryuji Yamada a proposé de faire passer un aimant à travers les tubes. Ce n’est pas une mauvaise idée, mais qui tirerait ?

Le physicien britannique Robert Sheldon – un homme très inventif – a trouvé une solution.

"Dans sa partie du Yorkshire, les chasseurs utilisaient des furets", rappelait l'informaticien Frank Beck en 2016.

"Les furets sont des mammifères ressemblant à des belettes qui aiment descendre dans les tunnels et débusquer les lapins. Un furet n'hésiterait pas à courir à l'intérieur du tube en acier inoxydable, même si cela impliquait un long voyage vers l'inconnu. De plus, ce serait un une sorte de solution verte à un problème technique, et tout le monde a aimé cette idée. »

Le concepteur de l'anneau principal, Wally Pelczarski, qui avait été chargé de concevoir un furet mécanique pour nettoyer le tube, a contacté la Wild Game and Fur Farm de Gaylord, Minnesota, et leur a demandé le plus petit furet qu'ils possédaient. En échange de seulement 35 $, ils ont envoyé Felicia. Mesurant seulement 15 pouces de long, Felicia était un furet particulièrement petit, parfait pour le petit tunnel qui avait besoin d'être nettoyé.

Felicia a été équipée d'une couche pour éviter les accidents liés aux accélérateurs de particules liés à la défécation et d'un harnais en cuir. Ensuite, les chercheurs l’ont entraînée à voyager dans des tunnels sombres tout en portant le harnais auquel était attachée une corde solide.

Elle courait d'un bout à l'autre des sections de 300 pieds du tunnel, recevant une récompense sous forme de poulet, de foie, de têtes de poisson ou de viande de hamburger une fois qu'elle avait terminé une section. Un ingénieur à l'extrémité attachait à la ficelle un tampon imbibé de liquide de nettoyage, qui serait ensuite ramené à travers le tunnel par les humains à l'autre extrémité pour collecter les détritus.

Apparemment, cela a plutôt bien fonctionné et les scientifiques ont pu nettoyer les tunnels avec un peu d'aide floue. Cependant, au fil du temps, leurs besoins ont dépassé les capacités de Felicia et l'ingénieur Hans Kautzky a développé une nouvelle solution. Il a attaché des disques Mylar à un câble flexible qui a été poussé à travers les tuyaux à l'aide d'air comprimé, et Felicia s'est retirée après une douzaine de courses.

Il s’est également avéré qu’il y avait plusieurs raisons à la défaillance des aimants, et que les copeaux de métal n’en étaient pas la principale cause.

"La principale raison était un mauvais contrôle de la qualité lors de la fabrication des joints pour les conducteurs en cuivre refroidis à l'eau", se souvient Yamada. "Les surfaces de contact d'un joint soudé bout à bout n'étaient parfois pas complètement parallèles et le joint résultant pouvait présenter un petit espace en forme de coin. Plus tard, un soudage amélioré avec un tuyau inséré a été utilisé."

Felicia est restée aimée des scientifiques du NAL mais, hélas, elle ne vivra pas longtemps pour profiter de sa retraite. Elle est décédée en mai 1972 d'une rupture d'abcès au niveau de son tractus intestinal. Puisse-t-elle profiter d'une viande de hamburger bien méritée dans l'au-delà du furet.