Actu - En bref : fuite importante d'hélium au LHC et arrêt de deux mois

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Un incident s'est produit le vendredi 19 septembre à la mi-journée, pendant la mise en service (sans faisceau de particules) du dernier secteur du LHC (le secteur 3-4) pour une exploitation à 5 TeV. L'incident a provoqué une forte fuite d'hélium dans le tunnel. Les investigations préliminaires indiquent que l'origine la plus probable de l'incident réside dans une connexion électrique défectueuse entre deux aimants. Cette connexion a probablement fondu en présence du fort courant électrique, entrainant une défaillance mécanique dans le système. Dans le cadre des règles rigour...

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[cisou9]

Vraiment pas de chance, mais au départ il y a certainement une mauvaise connexion.

[Celestus]

On s'y attendait. Les problèmes surviennent toujours au début. Jamais rien ne fonctionne du premier coup. Surtout pas un dispositif aussi complexe.

[Jiav]

Deux mois? Avec l'arrêt de l'hiver, ça veut dire que la saison est foutue non?

[_Goel_]

Deux mois? Avec l'arrêt de l'hiver, ça veut dire que la saison est foutue non?

C'est la première réflexion que je me suis faite...
Très dommage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dionyzos]

La qualité des connexions supraconductrices est une des choses les plus essentielles de cet accélérateur.
Un sans faute n'est jamais vraiment "possible" .... mais sur cette "machine" la faute coute très, très cher.

En effet, si une connexion est mal réalisée, elle brulera tel un simple fusible et endommagera les 2 aimants adjacents.
Que faire alors?
_ arreter tout le système et sécurisé le tunnel
_ réchauffer un "secteur" (1/8) de l'accélérateur (durée de 15 jours sauf si il l'accélère).
_ démonter les interconnexions (3 aux totals pour une durée de 1.5 semaine grossomodo).
_ remonter les 2 aimants mis en cause.
_ descendre 2 aimants de secours (oui il y en a, mais pas des masses non plus)
_ reconnecter (1.5 semaine)
_ refroidir à nouveau (presque 1 mois).

Il faudra compter cette séquence à chaque "grillage" de connexion supra. Autant dire, que chaque fois qu'ils vont monter la puissance, tout le CERN va croiser les doigts (le STRING qui était l'expérience d'essai de l'accélérateur avait eu ce soucis d'ailleurs).


Il y a pas mal d'autres points "délicats" (comme le vieillissement d'aimants particuliers, des cycles chauds-froids limités à un nombre fixe...).
Autant vous dire, que le LHC est la machine la plus complexe sur terre, mais aussi celle qui pardonnera le moins d'erreur.

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[Psyko]

Avec l'arrêt de l'hiver

Comment ça l'arrêt de l'hiver ?
L'accélérateur ne fonctionnera pas en continu ?
Pourquoi donc ?

[Dionyzos]

Comment ça l'arrêt de l'hiver ?
L'accélérateur ne fonctionnera pas en continu ?
Pourquoi donc ?

pour la maintenance, potentiel amélioration...

il fonctionnera la moitié de l'année normalement.
les physiciens auront assez de collisions enregistrées pour travailler pendant l'arret.

[Neutralino]

Je voudrais poser une question sans relancer une polémique inutile.Que se passerait-il si une telle fuite avait lieu pendant une collision? A-t-on des précedents dans des accélérateurs différents?

[humanino]

Comment ça l'arrêt de l'hiver ?
L'accélérateur ne fonctionnera pas en continu ?
Pourquoi donc ?

Le LHC consomme trop d'electricite pour fonctionner en hiver. Il faudrait que le genevois achetent des pulls

[Dionyzos]

Je voudrais poser une question sans relancer une polémique inutile.Que se passerait-il si une telle fuite avait lieu pendant une collision? A-t-on des précedents dans des accélérateurs différents?

Il ne se passera pas quelque chose qui détruirera la terre pour sûr.

Normalement, si un tel évènement à lieu alors que le LHC fonctionne (et donc quand il y a des "millions/milliards de collisions par secondes"), cela se déroulera ainsi:
_ détection d'une température anormalement élevé.
_ Alerte
Puis trois solutions:
1_ évacuation du faisceau par une "ligne spéciale" : le beam dump (ça doit se faire en quelques millisecondes).
2_ Si de l'hélium est rentré dans le vide faisceau il y aura probablement un (des) aimant(s) endommagé(s) de part la collision de l'hélium et des particules
3_ Si l'évacuation ne se fait pas à temps, le faisceau ne sera plus "controlé", et ira donc taper et gravement endommager un(des) aimant(s).

L'énergie de chaque particule est celle d'un moustique en mouvement. Le problème c'est qu'il y en a des millions et que cela représente l'énergie pour faire fondre 500Kg de cuivre. Donc si un aimant est touché, ça fait un jolie trou . Mais dans tous les cas, un court circuit à 13kA fait déjà fondre son environnement sur 5 cm grossomodo.

p14 de ce document une photo d'une boucle d'un supraconducteur qui avait "griller"
https://edms.cern.ch/file/464313/1.0...MS-ER-0002.pdf

[SK69202]

Bonsoir,

l'énergie pour faire fondre 500Kg de cuivre. Donc si un aimant est touché, ça fait un jolie trou

Ils n'ont toujours pas répondu à ma question sur la maitrise de l'incendie qui suit.

Mais maintenant il y a d'autres chats à fouetter .

@+

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[mtheory]

Il ne se passera pas quelque chose qui détruirera la terre pour sûr.

p14 de ce document une photo d'une boucle d'un supraconducteur qui avait "griller"
https://edms.cern.ch/file/464313/1.0...MS-ER-0002.pdf

Merci !

[JPL]

Ils n'ont toujours pas répondu à ma question sur la maitrise de l'incendie qui suit.

Quel incendie ? Même si on admet un gros pépin du type de ce qui vient d'être décrit, tout ça baigne dans l'hélium et pas dans l'oxygène.

[Dionyzos]

oui il n'y aura pas d'incendie.
La seule chose qui brule dans un aimant c'est de la "super isolation" (les trucs argentés qu'on voit sur les satellites et qui empechent les rayonnements thermiques de passer). Et comme l'environnement est de l'hélium ou du vide, rien de brulera.
Et même si le vide est cassé par de l'air ambiant je ne pense pas que la super isolation prennent feu.

[SK69202]

Bonsoir,

oui il n'y aura pas d'incendie.

C'est le genre d'affirmation qui font rire, 500kg de cuivre fondu ne mettent pas le feu, rien ne brûle dans le tunnel etc., etc.
Après on s'étonne que certains (pas moi) mettent en doute les affirmations des scientifiques et d'autres (moi) celle des ingénieurs.

J'ai quasiment ma réponse pas envisagé....l'accident, un problème déjà rencontré pendant la phase de développement se produit dans les 15 jours qui suivent la mise en route, montrant que sa prise en compte n'a été que partielle et les fait tous passer pour des "amateurs", alors pour un accident aux limites, voire pas aux limites...

Longue vie au LHC.

@+

[Dionyzos]

Bonsoir,



C'est le genre d'affirmation qui font rire, 500kg de cuivre fondu ne mettent pas le feu, rien ne brûle dans le tunnel etc., etc.
Après on s'étonne que certains (pas moi) mettent en doute les affirmations des scientifiques et d'autres (moi) celle des ingénieurs.

J'ai quasiment ma réponse pas envisagé....l'accident, un problème déjà rencontré pendant la phase de développement se produit dans les 15 jours qui suivent la mise en route, montrant que sa prise en compte n'a été que partielle et les fait tous passer pour des "amateurs", alors pour un accident aux limites, voire pas aux limites...

Longue vie au LHC.

@+

Et bien le respect c'est pas ton point fort!
D'abord :
_ 500Kg de cuivre fondu c'est à puissance maximale et c'est pour tout les paquets d'hadrons.
_ les hadrons si ils foncent sur un aimant, vont trouver de la matière à -271°. Et un aimant fait 30 T. ET tout a été mis en oeuvre pour que ça n'arrivera jamais.

Ensuite pour tes "affirmations":
_ "l'accident, un problème déjà rencontré pendant la phase de développement se produit dans les 15 jours qui suivent la mise en route". La connexion des cables supraconducteurs est très délicate et leur qualité n'est pas vérifiable!!. Pour + de 20000 connexion, la qualité a été l'enjeu numéro 1. Une mauvaise connexion reste malheureusement toujours possible.
_ "sa prise en compte n'a été que partielle et les fait tous passer pour des "amateurs"", Félicitations, tu dois faire partie des génies sur terre qui se permettent de critiquer un travail qui a été exceptionnel. Tu ne le connais pas, alors ne te permet pas de critiquer.

[mtheory]

Bonsoir Dionyzos,

Une question, a t'on l'honneur de compter comme membre du forum l'un des constructeurs du LHC ? Tu m'as l'air de bien t'y connaitre

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[SK69202]

Bonsoir,

Tu ne le connais pas, alors ne te permet pas de critiquer.

Je connais pas, mais je paye. (sans aller jusqu'à la petite phrase H.Truman)

La connexion des cables supraconducteurs est très délicate et leur qualité n'est pas vérifiable!!. Pour + de 20000 connexion, la qualité a été l'enjeu numéro 1. Une mauvaise connexion reste malheureusement toujours possible.

Voilà une explication qui va bien. (Je pense pas vérifiable à un coût acceptable ?)

Pour le reste j'ai trop vu aux essais ou à l'emploi, des systèmes ne pas marcher sur des problèmes perçus en conception ou à la mise en route et laissés sous silence, pour croire que la machine parfaite est arrivée sur Terre.

@+

[Neutralino]

En tout cas, merci Dyonisos pour ces réponses précises.

[Neutralino]

Je voulais juste ajouter que les "littéraires" ne sont pas en guerre contre les scientifiques, en tout cas pas tous. La science est une source extraordaire pour l'imaginaire et un auteur ou un écrivain qui s'en défirait perdrait un véritable trésor. Il en va d'ailleurs de même de la philo, des mythes et de tout ce qui recèle une part de mystère. Pour ma part,si je pose certaines questions "dérangeantes" ce n'est pas pour créer ou nourrir une polémique mais simplement pour m'informer. C'est pourquoi je remercie les gens comme Dyonisos et tous ceux qui prennent le temps d'expliquer "les choses".

[DomiM]

Bonjour,

Voilà une explication qui va bien. (Je pense pas vérifiable à un coût acceptable ?)
@+

Peut on croire que la vérification de 20000 connexions avant le refroidissement couterait plus cher qu'un accident comme celui là ?

à mon avis si elle était possible elle ne couterait pas plus cher qu'un seul accident comme celui là.

Il y a de nombreux cas où le test avant n'est pas possible car il est impossible de recréer ou de simuler les conditions finales.

Celà a été le cas pour les essaies nucléaires et la conquête spatiale.

[SK69202]

Bonjour,

Peut on croire que la vérification de 20000 connexions avant le refroidissement couterait plus cher qu'un accident comme celui là ?

à mon avis si elle était possible elle ne couterait pas plus cher qu'un seul accident comme celui là.

Dionyzos va sans doute nous le confirmer, mais la connexion, une fois définitivement réalisée, doit être testée sous une intensité de courant significative et ce, à la température de fonctionnement c'est à dire à -271°C, sinon cela ne sert à rien.

Donc cela imposerait de refroidir la machine, faire circuler du courant "pour rien" pour pouvoir effectuer le test et on serait, de toute façon, à la merci d'un test insuffisant, d'où je pense, la décision de la qualité de réalisation, de test partiel et d'un croisement de doit à la mise en route en condition "nominale".

Tout en coutant une fortune, le développement de l'énergie nucléaire et la "conquête" spatiale ont tué pas mal de gens, le LHC a juste une blessure d'amour propre, mais les "bugs" de mise en route ne surprennent que ceux qui croient au monde parfait.

@+

[mtheory]

mais les "bugs" de mise en route ne surprennent que ceux qui croient au monde parfait.

@+

Moi ça ne m'a pas surpris rétrospectivement, le problème, si j'ai bien compris, est arrivé dans l'une des dernières sections ayant été refroidies.

Il y a environ un mois j'étais au courant de rumeur de problème avec un des aimants du LHC, ce qui risquait de repousser la date de mise en fonctionnement.
Puis ça avait été résolu.
Il est probable qu'il s'agissait précisément de ça.
Et effectivement, quand j'étais au first beam day, tous les gens interrogés pour une date pour les premières collisions prenaient bien leurs précautions. Il est certain qu'avec un projet de ce genre, des accidents sont "normaux", c'est la Vie !

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[DomiM]

Bonjour,

Merci pour ces précisions mtheory mais j'espère qu'il y aura une anquête et que nous pouront savoir où était le bug et qu'elle en était la cause.
A moins que , comme pour les joints des propulseurs de la navète qui ont couté la vie à 7 ou 8 astronotes, il faille une brouette d'expert et un prix Nobel pour réaliser une enquête capable de dénouer toutes les responsabilités.
Et une chaine publique comme la cinq ou arthe pour nous en faire la reconstitution.

Cordialement

[JPL]

Manifestement ce n'est pas un bug mais une jonction électrique défectueuse qui a chauffé. Il faut savoir que le moindre échauffement, qui pourrait rester à l'état latent pendant des mois, et entraîner des dégâts limités, devient rapidement catastrophique en mode de supra-conduction car celui entraîne la rupture de la supra-conductivité.
Peut-être serait-il possible à certains d'entre vous de dire si le problème financier sera assumé par le LHC lui-même ou par un sous-traitant.
J'espère que pendant les travaux de réparation il sera possible, pour ne pas perdre trop de temps, de tester une à une les autres sections.

Toute autre information est bienvenue, mais je n'aime pas que certains aient orienté la discussion dans un sens polémique inutile et mal adaptée à des projets de ce genre. Tant qu'on y est, à quand un sujet chez Fogiel ou Le droit de savoir, sans oublier bien entendu onnouscachetout

[Dionyzos]

Bonjour,

Afin de clarifier les choses un peu +.
_ La photo que je vous ai mis en lien provient d'un problème survenu sur une "boucle supraconductrice" qui a été modifié depuis. Donc cet élément n'est plus présent dans le LHC, donc on aura pas de soucis à ce niveau là.
Cependant cette photo montre clairement les dégats que peux faire un supraconducteur qui devient "resistif".
_ Les connexions entre supraconducteur ne sont pas vérifiables lors de leurs réalisations! Elles sont uniquement vérifiables quand tout est branché et tout à 1.9K (-271°C). D'ailleurs, c'est ce qu'ils font actuellement, ils vérifient les connexions! Malheureusement à des ampérages si élevés, lorsqu'une connexion est mauvaise, ça fond!

Sinon, il n'y a pas de problème financier. Des aimants de secours sont déjà présents au CERN, et le personnel qui réalise le boulot est déjà au CERN.
Il y aura juste un problème "d'image" si il y a encore beaucoup de problème comme ça.


Et effectivement, quand j'étais au first beam day tu es du CERN Mtheory?

[mtheory]

Et effectivement, quand j'étais au first beam day tu es du CERN Mtheory?

Pas du tout ! Mais j'étais au Globe ce jour là

et j'ai gardé des liens avec mes anciens professeurs du LPC à Clermont.

[tuxkillbill]

Bonjour,

Dionyzos va sans doute nous le confirmer, mais la connexion, une fois définitivement réalisée, doit être testée sous une intensité de courant significative et ce, à la température de fonctionnement c'est à dire à -271°C, sinon cela ne sert à rien.

Donc cela imposerait de refroidir la machine, faire circuler du courant "pour rien" pour pouvoir effectuer le test et on serait, de toute façon, à la merci d'un test insuffisant, d'où je pense, la décision de la qualité de réalisation, de test partiel et d'un croisement de doit à la mise en route en condition "nominale".

[.....]
@+

Bonjour à tous,
pour votre information c'est justement pendant un de ces test que l'incident à eu lieu. Les aimants sont testés en montant progressivement l'intensité du courant jusqu'à atteindre l'intensité nominal (9 K ampère ici, ce qui correspond à une exploitation à 5 Tev, l'intensité de 13 K ampère sera testé dans quelques temps pour une exploitation à 7 Tev)

Manifestement ce n'est pas un bug mais une jonction électrique défectueuse qui a chauffé. Il faut savoir que le moindre échauffement, qui pourrait rester à l'état latent pendant des mois, et entraîner des dégâts limités, devient rapidement catastrophique en mode de supra-conduction car celui entraîne la rupture de la supra-conductivité.
Peut-être serait-il possible à certains d'entre vous de dire si le problème financier sera assumé par le LHC lui-même ou par un sous-traitant.
J'espère que pendant les travaux de réparation il sera possible, pour ne pas perdre trop de temps, de tester une à une les autres sections.

Toute autre information est bienvenue, mais je n'aime pas que certains aient orienté la discussion dans un sens polémique inutile et mal adaptée à des projets de ce genre. Tant qu'on y est, à quand un sujet chez Fogiel ou Le droit de savoir, sans oublier bien entendu onnouscachetout

C'est n'est pas la perte de l'état supraconducteur qui est grave, c'est quelque chose qui est prévu est bien géré (cela fait partie des test), c'est l'arc électrique résultant de la connexion défectueuse qui a entrainé une rupture mécanique des lignes hélium.

[Dionyzos]

Tu es du CERN tuxkillbill?
Le passage a l'état résistif est quand même la source du problème, non?
Il est vrai qu'il y a des systèmes de chauffrette ainsi que des systèmes de sécurité prévu... mais l'arc électrique provient (il me semble) dès que le "bus bar" fond... non?


Sinon pour l'information:
_ Une connexion bien réalisé a grossomodo une résistance de 0.3 nOhms à l'état supraconducteur. Si elle est mal réalisé elle fait un tout petit peu plus, et à partir de 2 nOhms pour les 13kA, c'était un début de soucis.
_ Afin de qualifier les connexions, il fallait réaliser des boucles de 30 cm de long. Après avoir placé ces boucles dans de l'hélium à 2K, on fesait passer un courant par induction dans la boucle. A l'aide de la décroissance du courant passant dans la boucle, on pouvait en déduire la résistance de la connexion.
_ Les valeurs des résistances limites ont été déterminé selon la capacité de refroidissement de l'hélium circulant dans les lignes.