Teilchenbeschleuniger: Defekt grösser als erwartet

(22. September 2008/fa.) - Der Schaden an dem Teilchenbeschleuniger LHC am Kernforschungszentrum in Genf ist offenbar grösser als zunächst angenommen. Nur zehn Tage nach dem mit grossem Applomb gestarteten Probebetriebs ist die gesamte Anlage für mehrere Monate lahmgelegt.

Der Defekt ist grösser als zunächst gemeldet. Der Beginn der eigentlichen wissenschaftlichen Experimente verzögert sich um zwei Monate, möglicherweise aber auch wesentlich länger. Die mächtigen Magnete des Milliarden Euro teuren Cern-Teilchenbeschleuniger LHC, von denen einer jetzt beschädigt wurde, sollen den Teilchenstrahl unter Kontrolle halten.

Der britischen BBC News zufolge sind bei dem Unfall nicht nur Magneten beschädigt worden. Der BBC liegt ein LHC-internes Logbuch vor, aus dem hervorgeht, dass auch die Vakuumbedingungen im Beschleuniger selbst dem Vorfall zum Opfer fielen. Ohne ein Vakuum in der Röhre können die rasenden Protonen im Beschleuniger nicht auf die erforderliche Geschwindigkeit gebracht werden.

Der Pressesprecher des CERN erklärte, die Wissenschaftler seien auf solche Defekte vorbereitet. Funktionierende Supermagneten sind das Herzstück der Anlage. Sollte der Partikelstrahl aufgrund nicht optimal funktionierender Magnete ausser Kontrolle geraten, könnte er "gewaltige Löcher in den Schweizer Untergrund schlagen", so ein Medienbericht. Dabei würden dann auch Teile der Anlage zerstört.

Für die Forscher im Kernforschungszentrum CERN bei Genf kommt der Schaden einem Alptraum gleich, schreibt der Spiegel. Einer der gigantischen Magneten, mittels derer der Ionenstrahl beschleunigt werden soll, hatte sich dadurch erwärmt: Die extreme Minustemperatur von weniger als 270 Grad minus konnte nicht gehalten werden. Bei der Störung ist Medienberichten zufolge mindestens eine Tonne superkaltes Helium ausgetreten.

Bei dem Vorfall ist die Temperatur in 100 der Magneten in dem betroffenen Sektor der 27 Kilometer langen kreisförmigen Anlage um mehr als 100 Grad angestiegen.

Das Phänomen der Überhitzung eines der empfindlichen Magneten, das den Schaden auslöste, wird von den Wissenschaftlern "Quench" genannt. Die Magnete sollen den Teilchenstrahl exakt auf Kurs halten. Wenn sich auch nur eine kleiner Teilbereich der aus sehr dünnen Drähten zusammengesetzten Magneten erhitzt, dann kann das katastrophale Folgen haben. Weil sie dann nicht mehr supraleitend sind erhitzen sie sich durch den höheren elektrischen Widerstand noch mehr.

In einem solchen Fall wird, so das Krisenszenario, der Strahl umgeleitet und durch eigens für diesen Fall eingebauten Magneten aufgefächert und in acht Meter lange Betonquader gelenkt, in die Graphitkerne eingelassen sind, um die gewaltige Wucht zu bremsen. Der hauchdünne Teilchenstrahl hat die Energie einer Lokomotive, die mit 200 Kilometern pro Stunde unterwegs ist.

Um die Anlage reparieren zu können, muss sie voraussichtlich für mehrere Monate abgeschaltet werden. CERN-Sprecher James Gillies sagte der Nachrichtenagentur AP, eine solche Reparatur dauere bei einem anderen Beschleuniger nur einige Tage. Weil es sich bei dem LHC aber um eine supraleitende Maschine handle, müsse man sehr lange Aufwärm- und Abkühlphasen einhalten. Deshalb müsse die gesamte Maschine "für ein paar Monate" abgeschaltet werden.