Авария БАК 19 сентября 2008 года и ее последствия


В пятницу, 19 сентября 2008 года, в ходе электрических тестов сектора 3-4 Большого адронного коллайдера произошла серьезная авария, перечеркнувшая все планы на остаток 2008 года и как минимум на начало 2009 года.

Смещение магнитов коллайдера

Смещение магнитов относительно друг друга привело к механическим повреждениям обслуживающей их инфраструктуры. Фото из пресс-релиза ЦЕРНа

Внешне авария выглядела как внезапный выход из сверхпроводящего состояния около сотни поворотных магнитов сектора 3-4, причем некоторые из них получили механические повреждения. Повреждения получила также криогенная система, из-за чего в туннель LHC было выброшено несколько тонн гелия.

Поскольку во время работы ускорителя доступ в туннель был закрыт, никто из персонала в ходе аварии не пострадал.

Расследование инцидента показало, что причиной аварии стало сочетание брака при монтаже ускорителя с конструкторским просчетом при разработке систем безопасности ускорительного кольца. Вкратце, события развивались таким образом:


  • один из электрических контактов между двумя криостатами был смонтирован недостаточно хорошо и начал резко нагреваться под действием сильного электрического тока; на это отреагировала автоматическая диагностическая система и безопасно погасила ток.
  • Однако к тому времени на месте электрического контакта возник дуговой разряд, который пробил стенку криогенной системы. Гелий стал быстро испаряться внутрь криостата, в результате чего возникло давление, действующее на стенки между криостатами.
  • Предохранительные клапаны, которые должны в такой ситуации открыться и вывести наружу избыток гелия, не справились с задачей; из-за высокого давления внутренности криостатов сместились относительно оболочки, а некоторые из криостатов даже сдвинулись со своих опор, сломав крепления к бетонному полу.
  • Как следствие, гелий начал свободно испаряться наружу, пока его подача не была перекрыта.

Последствия поломки

После того как весь сектор 3-4 был прогрет до комнатной температуры, ускоритель был вскрыт. Осмотр и измерения показали, что у нескольких магнитов имеются серьезные внутренние механические повреждения, и такие магниты будут заменены.

Авария на коллайдере

Схематичный вид 15-метровых дипольных магнитов Большого адронного коллайдера. Желтым пунктиром показано расположение плохого электрического контакта, вызвавшего аварию 19 сентября. Изображение из доклада Йорга Веннигера от 25.11.2008

Еще у несколько десятков магнитов нужно будет сменить внешнюю изолирующую оболочку. Кроме того, потребуется чистка вакуумных труб, внутри которых осели частицы материалов, расплавившихся под действием тока. В целом, потребуется поднять на поверхность около 50 поворотных магнитов и других элементов ускорительного кольца.

Усиление мер безопасности

Сразу после того, как были установлены причины аварии, в ЦЕРНе началась разработка мер, призванных минимизировать риск возникновения подобных инцидентов в будущем и уменьшить последствия в случае, если авария всё же произойдет. Были предложены следующие меры:

  • разработка диагностической системы, способной заранее замечать перепад напряжения на сверхпроводящем магните до наступления критической ситуации; проверка с помощью этой системы всех силовых электрических контактов в ускорительном кольце LHC с целью поиска дефектных;
  • разработка и внедрение новой системы клапанов, сбрасывающих высокое давление внутри криостата в нештатной ситуации;
  • укрепление опор криостатов и других механических креплений;
  • разработка еще более строгих процедур допуска персонала в подземные помещения при проведении даже незначительных испытаний.

Новая диагностическая система была успешно разработана в октябре 2008 года и благодаря ей в секторе 1-2 было обнаружено еще одно дефектное соединение, но не между магнитами, а внутри одного из них. Несмотря на то что этот магнит успешно прошел тестирование на энергии 5 ТэВ, он будет заменен.

Изменения в планах работы LHC

Поднятие на поверхность, ремонт/замена, спуск поврежденных магнитов в шахту и новая сборка ускорителя, а также внедрение и тестироавние новых мер безопасности привели к задержке в работе LHC более чем на год. Кроме этого, процедура нового запуска коллайдера теперь будет проводиться медленнее и тщательнее, чем планировалось ранее.

Ход ремонтных работ

Стоимость ремонтных работ оценивается в 10 млн евро плюс еще примерно столько же будет потрачено на восполнение запасов магнитов; в ходе ремонтных работ в ЦЕРНе будет задействовано около ста специалистов.

Первые поврежденные магниты были отсоединены уже в конце октября, однако из-за трудностей с транспортировкой их поднятие на поверхность задержалось на несколько дней (эти магниты приходится транспортировать к ближайшей шахте через другие сектора LHC). Ремонт и замена магнитов шли всю зиму; в апреле 2009 года был установлен последний отремонтированный магнит, а в июне сектор 3–4 был полностью восстановлен.




13 комментариев к записи “Авария БАК 19 сентября 2008 года и ее последствия

  1. Да пускай делают,что хотят!Всё равно они сделают,так как им нужно!Просто толпе дырявых ботанов захотелось посмотреть на что-то более интересное,чем телевизор.Они же запаянные на этом.Их хлебом не корми,дай только исполнить чего-то!Вот и всё!

    Ответить на этот комментарий

  2. По ходу мало осталось времени. самое главное, ни мы, ни они не представляем последствий. это как играться с гранатой, что будет если это потянуть, или это…
    может дырки и не будет.. а вот природа может и не выдержать и даст людям ответ не самый утешительный, типа изменений свойств воды на всей земле или ещё чего, без которого мы не протянем…

    Ответить на этот комментарий

  3. Как же меня убивают тупые комментарии людей, совершенно ничего не понимающих в теме.
    Ваши мобильники прогревая вам мозги свч излучением в сотни раз больше вредят всей природе, чем этот БАК.

    Если уж вам так страшно, то идите в свои церкви и молитесь там вашим сказочным богам, авось они вас успокоят.

    Ответить на этот комментарий

  4. Что вы всего нового боитесь, что с вами будет, да ничего не будет, новое всё будет, если вы боитесь, то правильно сказано, нужно молиться, стройте бункеры или смиритесь и дождитесь этого времени, когда что-то будет. Я молюсь за всё это, чтобы всё было хорошо, бункеры не нужны мне, я хочу чтобы наука продвигалась дальше, будет от этого толк.

    Ответить на этот комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*