ANDES, MUCHO
MAS QUE ATRAPAR
NEUTRINOS
Los neutrinos son las partículas sub-atómicas más misteriosas
del universo.
Cada segundo billones atraviesan nuestro cuerpo, nuestras casas y el
resto del planeta sin dejar rastro alguno.
Son casi como fantasmas.
Algunos se crean
en la atmósfera terrestre, cuando incide en ella la radiación cósmica y otros
son producidos en reacciones nucleares dentro del Sol.
Surgen de la
desintegración del protón.
Permiten visualizar al universo en su origen
y predecir como será su final.
Los
neutrinos son tan rápidos y ligeros que se pensaba que no tenían masa.
Existen
tres tipos diferentes: El “neutrino electrón”, el “neutrino muon” y el
“neutrino tau”, que oscilan entre si. Y
esto es posible sólo si tienen masa.
A nivel del suelo, unas quince millones de partículas subatómicas impactan cada
metro cuadrado en un día.
Para estudiar los fenómenos más evasivos del
Universo, la comunidad científica
construye laboratorios subterráneos con el fin de protegerse de esa
radiación cósmica.
Los
únicos lugares donde son visibles es en
detectores instalados debajo de montañas, en viejas minas y otros
lugares naturalmente protegidos contra cualquier tipo de interferencia por
parte de otras partículas más pesadas.
Todo lo que podemos ver en el Universo representa sólo el 4% de la masa total.
Varios
de esos laboratorios se encuentran en EE.UU., Canadá, Europa y Japón.
En
la frontera Argentina-Chilena, está desarrollándose el proyecto ANDES (Agua Negra Deep Experiment Site).
Se trata de la instalación en el túnel Agua Negra,
entre San Juan y Coquimbo, parte media del corredor bioceánico central, que une
Brasil con Chile.
Es una obra de gran importancia para la región y el MERCOSUR,
entre la Argentina, Chile y Brasil.
ANDES, es parte del Centro Latinoamericano de
Física (CLAF), y cuenta
como representantes de sus respectivos países al Dr. Osvaldo Civitarese,
Universidad Nacional de La Plata, Argentina; Dr. João dos Anjos, Observatório
Nacional, Brasil; Dr. Claudio Dib, Universidad Técnica Federico Santa María,
Chile y Dr. Juan Carlos D'Olivo Saez, Instituto de Ciencias Nucleares/UNAM,
México. El Dr. Xavier Bertou del Centro Atómico Bariloche, Argentina, fue
nombrado Coordinador General de la Unidad.
Es el primer laboratorio subterráneo latinoamericano y del hemisferio
sur, encargado de estudiar partículas sub-atómicas.
Experimentarán en la medición de los geoneutrinos, (neutrinos
producidos en la Tierra por decaimientos de elementos radioactivos que componen
el planeta mismo).
"Los
geoneutrinos parecen ser esenciales para entender el equilibrio térmico de la
Tierra. Son muy difíciles de detectar en Europa, Japón o Estados Unidos por el
alto nivel de producción de neutrinos en las centrales nucleares", aclara Civitarese, Dr. en Física
Este laboratorio está
alejado de las únicas centrales de la región y se convierte en un lugar
privilegiado para medirlos.
También se ocupará de ensayos con la MATERIA
OSCURA, cuya composición es totalmente desconocida: mayormente consiste en un
nuevo tipo de materia, no encontrado hasta el día de hoy.
Es remanente del “Big
Bang” y evidencia la aceleración en la expansión del universo, considerando que
el contenido de materia y energía es mayor al que se estimaba.
"Determinar la
naturaleza de la materia oscura es uno de los problemas más importantes en la
cosmología moderna y la física de altas energías. Contribuye enormemente sobre
nuestro entendimiento del Universo", indican los especialistas.
Se realizan ensayos con gases nobles líquidos
a ultra baja temperatura (midiendo el calor detectable). Se busca identificar
interacciones sólo explicables por una partícula de materia oscura. Tiene un valor agregado al considerar el
intercambio en tecnología criogénica.
Tiene, además, aplicaciones en GEOFISICA. Este laboratorio se encuentra en
una región dominada tectónicamente por la subducción de la placa de Nazca por
debajo de la Sudamericana.
No presenta actividad volcánica debido a la
horizontalización de la placa de Nazca durante por lo menos los últimos 10
millones de años, cuyas razones aún no están esclarecidas.
El último gran sismo
en la región fue el de Ovalle, el 3 de Abril de1943, de magnitud 8.2. La
actividad de sismos menores es grande.
El bajo ruido ambiental y la
uniformidad de temperatura en el laboratorio proveen condiciones ideales para
el funcionamiento de sismógrafos de alta sensibilidad.
La instalación de un
sismógrafo de banda ancha próxima al límite entre Argentina y Chile permitirá
realizar un nexo entre las redes sismológicas de ambas naciones.
Resulta así un
laboratorio natural y privilegiado para estudiar condiciones particulares de la
subducción, el consecuente levantamiento de las montañas y el riesgo sísmico.
En
BIOLOGIA, permitirá el estudio de lesiones en el ADN. Son producidas en el metabolismo celular
o generadas por agentes externos, como la radiación ionizante.
Las principales
lesiones son las rupturas de la doble cadena de ADN, que revisten importancia
no solo en los procesos fisiológicos sino como generadoras de mutaciones que
pueden llevar a múltiples patologías.
Un laboratorio de radiación cero
permitiría estudiar la participación de
las radiaciones cósmicas a nivel del daño y reparación del ADN, y qué
relevancia tendrían en la generación del cáncer.
Además, puesto que las radiaciones
ionizantes son generadoras de radicales libres, se podría estudiar la
influencia de los rayos cósmicos en la modulación de los sistemas antioxidantes
celulares, y en el envejecimiento celular.
También en el campo de la
ASTROFISICA NUCLEAR Y LA FUSION. Las
reacciones nucleares que ocurren en las estrellas en las distintas fases de su
desarrollo permiten explicar la producción de energía, la formación y
abundancia de los elementos químicos y sus isótopos.
"Lograr mediciones
controladas de estos procesos estelares representa un gran desafío desde el punto
de vista experimental. Se puede realizar operando un acelerador de partículas
en un laboratorio subterráneo", aclaran los investigadores.
El bajo nivel de radiación de ANDES permitirá
realizar esas mediciones de manera directa. Además, es de crucial relevancia en el
desarrollo de reactores de fusión nuclear, que emulan los procesos estelares.
Es la forma de energía del futuro, sin residuos.
Y realizar Mediciones
de Baja radiactividad, con detectores que miden niveles de radiación ínfimos.
"Estos
instrumentos detectores de Germanio son capaces de medir niveles un millón de
veces más bajos que la radioactividad natural del cuerpo humano", comenta el Dr. Bertou .
Las industrias
muestran gran interés, ya que permite la selección de materiales más puros
desde el punto de vista radioactivo.
En glaciología, el estudio de las
capas de hielo en la Antártida, el Ártico, los Andes o en los Alpes permite
cartografiar la contaminación en los últimos siglos.
La medición de la
actividad de los radioelementos 137Cs y 241Am
es el único método que permite una datación absoluta de las capas presentes en
las muestras de hielo. Estas mediciones deben realizarse con espectrómetros
gamma situados en sitios subterráneos.
En el campo de la microelectrónica,
corrige errores producidos por las radiaciones ionizantes. Debido a la miniaturización
de los circuitos electrónicos, permite
aumentar drásticamente la capacidad de cálculo, pero a la vez los hace
vulnerables a las radiaciones ionizantes, que interactúan en el interior del
chip.
Al suprimir la componente de rayos cósmicos, se podrán realizar estudios
sobre el efecto que la radioactividad natural tiene sobre distintos elementos
tecnológicos de la humanidad.
El 6 de octubre pasado, otorgaron el premio Nobel
de Física 2015 al
japonés Takaaki Kajita y al canadiense Arthur McDonald por el descubrimiento de
la oscilación de los neutrinos, demostrando
que estas partículas tienen masa.
La Academia de Ciencias Sueca ha expresado
que dieron el galardón a ambos físicos pues “ha
cambiado nuestra comprensión del funcionamiento más profundo de la materia y
puede ser crucial para nuestra visión del universo”.
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Interior del Super Kamiokande.
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| Hyper Kamiokande (20 veces mayor que el anterior).El depósito, de un millón de litros de agua, de 247,5 metros de largo por 48 metros de largo y 54 de alto, está situado a una profundidad de casi 1.000 metros en una antigua mina. / HYPER-KAMIOKANDE/ KAMIOKA OBSERVATORY |
www.andeslab.org - Diario El Pais, España,
6-10-2015
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