En la primavera de 1967, ante una vasta extensión de campos de maíz que en el pasado fueron una pradera de Illinois por donde vagaban muchos bisontes, se encontraba el recién elegido director del Laboratorio Nacional de Aceleradores (NAL, hoy conocido como Fermilab), Bob Wilson. Estaba mirando el lugar en el que se iba a construir el mayor acelerador de partículas del mundo, un sincrotrón de protones de 200 gigaelectronvoltios. La tarea iba a llevar cinco años y costaría 250 millones de dólares.
El propio Bob Wilson estaba a cargo del diseño básico de los imanes del Main Ring, o Anillo Principal: un acelerador circular de 6,5 kilómetros que lanzaría las partículas a la energía deseada. Por ajustar el presupuesto se decidió una estructura poco convencional y extremadamente compacta, mecánica y magnética a la vez. La construcción de los imanes del anillo principal, con un tamaño más que respetable de 6 metros de longitud y 12,5 toneladas de peso, cada uno se hizo a una velocidad vertiginosa. Los 774 imanes dipolares (que dirigen el haz de partículas) y 240 imanes cuadrupolares (que enfocan el haz) se comenzaron a instalar en el duro invierno de 1970 y prosiguió hasta la primavera siguiente, cuando el aire dentro del túnel rezumaba humedad; las peores condiciones para la instalación de imanes. El último imán se instaló el 16 de abril de 1971.
Una crisis inesperada
Pero las cosas son más fáciles en el papel que en la vida real. El 22 de abril, seis días después de la instalación del imán final, encontraron que dos imanes estaban en cortocircuito a tierra: se había roto el aislamiento de tierra de la bobina. ¿Cómo hacer las pruebas necesarias sin retrasar todo el proyecto? Se decidió que los físicos continuarían probando el anillo principal durante la noche mientras que los ingenieros y técnicos reemplazarían los imanes del anillo principal en cortocircuito durante el día. Los físicos trabajaron en dos turnos: el de noche y el de medianoche, manejando el Anillo Principal incluso los fines de semana. Para descansar disponían de dos camas en el sótano, debajo de la sala de control principal. Claro que la pregunta a responder era ¿por qué estaban en cortocircuito los imanes?
En seis meses se reemplazaron 350 imanes, alrededor del 35% de todos los imanes del acelerador. Pero el problema no desapareció y los cortocircuitos continuaron: aproximadamente la mitad de ellos fueron reemplazados en dos años.
Hubo momentos en que el director Bob Wilson se sumió en el pesimismo, hasta el punto de decir a algunos de los científicos que “es posible que tengamos que cerrar el laboratorio”. Por suerte no fue así, pudieron solventar los problemas y el 2 de agosto de 1971 lograron que un haz de avance libre superara las 10 000 vueltas. Ahora debía ver si podían acelerar ese haz a las energías para las que el sincrotrón se había construido.
Otra piedra en el camino
Pero no funcionó: es como si el haz chocara contra una pared de ladrillo. ¿Qué podía estar pasando? Un grupo de físicos empezó a instalar detectores para encontrar la ubicación problemática, pero no sirvió de nada. Entonces el físico japonés Ryuji Yamada pensó que el problema podía estar en las astillas de acero inoxidable que se hicieron cuando cambiaron los imanes en cortocircuito, al cortar el tubo de vacío soldado al imán: seguramente algunas quedaron dentro del acelerador. Por eso, al ponerlo en funcionamiento, y como el aluminio es ligeramente magnético, las astillas se levantaron, deteniendo el haz.
La pregunta del millón fue: ¿cómo limpiar estas astillas, esparcidas por todo el anillo principal, después de haber reemplazado ya más de 300 imanes? Yamada propuso pasar un imán a través de los tubos de vacío. Pero, ¿cómo? Entonces un ingeniero inglés llamado Bob Sheldon dijo: “En Inglaterra usamos un hurón para cazar conejos en áreas pequeñas pero largas”.
En busca del hurón
El animalillo llegó por entrega especial desde la Granja de Caza y Piel Salvaje en Gaylord, Minnesota. Medía unos 38 cm y era el hurón más pequeño que habían tenido. Era una hembra de pelaje marrón y negro y manchas blancas en su cara que costó 35 dólares. Había que bautizarla y la llamaron Felicia.
Colocaron un collar alrededor de su cuello y un pañal en su trasero, no fuera a defecar dentro del tubo pues las heces de hurón también detienen los protones. Anudaron una cuerda al collar y su tarea era llevar la cuerda de un extremo a otro de un tubo. Luego, unirían un hisopo empapado en limpiador a la cuerda para limpiar todo el tubo tirando de ella.
Pero a Felicia la idea de meterse en el tubo de vacío principal, un túnel estrecho y sin luz, de 6,4 kilómetros de longitud no le hacía mucha gracia. Y no entró. Entonces se la reasignó a una sección del Laboratorio de Mesones, una instalación de prueba que aún estaba en construcción, que tenía tubos más holgados, de 30 cm de ancho. Para ello se la fue entrenando en túneles cada vez más largos hasta que estuvo lista para recorrer las secciones de 90 metros que se unirían para hacer los tubos del Laboratorio de Mesones.
¿Hurón vivo o magnético?
Tras su primera carrera salió “mirando un poco cansada y confundida pero por lo demás bastante saludable", contó Frank Beck, exjefe de servicios de investigación en Fermilab. Después tiraron del hisopo a través de los tubos, que salió cubierto de motas de polvo y acero.
El personal del NAL se encariñó con Felicia, alimentándola con pollo, hígado, cabezas de pescado y carne cruda. Incluso algunos empleados llevaron a Felicia a sus casas por la noche cuando la granja de visones, donde generalmente se quedaba, no tenía espacio para ella.
¿Pero cómo solucionar el problema de tubo del Main Ring? El ingeniero Hans Kautzky creó un "hurón magnético" utilizando el principio de una cerbatana. Hizo una docena de discos de Mylar, los unió uno tras otro a una varilla de acero inoxidable y añadió un cable de acero inoxidable muy flexible de 700 metros, como la cuerda de Felicia. Luego insertó el conjunto en un tubo de vacío en un sector del Anillo Principal y lo disparó usando aire comprimido. Un vez dentro del tubo de vacío, unieron un arnés con un imán permanente que fueron arrastrando por el interior del tubo para atrapar las virutas de metal. Repitiendo esta operación 12 veces se pudo limpiar completamente el anillo, una operación que duró un mes entero.
Al final el acelerador quedó lo suficientemente limpio para que pudiera operar y así, 1 de marzo de 1972 los físicos lograron que el acelerador alcanzara la energía objetivo de 200 GeV.
¿Y qué pasó con Felicia?
Después de una docena de carreras por los tubos del Laboratorio de Mesones, Felicia se retiró parcialmente y pasó la mayor parte de su tiempo como mascota en la granja de visones. Una noche, en la primavera de 1972, estaba en casa de Charles Crose, un empleado del NAL, cuando enfermó. Crose la llevó a un veterinario y se recuperó, pero para empeorar poco tiempo después. Dos días después murió, el 9 de mayo de 1972. Una necropsia reveló que un absceso se había roto en su tracto intestinal. De dónde reposan sus restos, nada se sabe.
