El lunes se inaugurará el acelerador de iones pesados más potente del mundo en la Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) de la Universidad Estatal de Michigan (MSU), lo que permitirá a los investigadores acceder a más de 1.000 nuevos isótopos raros.
Los isótopos raros son versiones de elementos con una combinación de protones y neutrones que no se mantiene unida para siempre.
Una comunidad de 1.600 científicos de todo el mundo utilizará el FRIB para estudiar cómo se formó el universo y realizar avances en medicina, seguridad nuclear y ciencias medioambientales, entre otros, según la MSU.
El acelerador disparará átomos a un objetivo a la mitad de la velocidad de la luz, creando colisiones que producirán los isótopos raros, incluidos los que nunca se han producido antes en la Tierra.
“Este proyecto ha sido la realización de un sueño de toda la comunidad de la física nuclear”, dijo Ani Aprahamian, físico nuclear experimental de la Universidad de Notre Dame en Indiana, según Nature.
El FRIB contó con un presupuesto de más de 900 millones de dólares aportados por el Departamento de Energía de Estados Unidos, el estado de Michigan y la MSU. La construcción de la instalación comenzó en 2014.
Los átomos, normalmente de uranio, se ionizarán y se enviarán a un acelerador de 450 metros de largo donde chocarán con una rueda de grafito que gira continuamente para evitar el sobrecalentamiento de un punto concreto, según Nature. Aunque la mayoría de los núcleos atravesarán el grafito, algunos de ellos chocarán con sus núcleos de carbono, lo que hará que los núcleos de uranio se rompan en combinaciones más pequeñas de protones y neutrones.
Los núcleos surtidos se dirigen entonces a un separador de fragmentos, formado por imanes que desvían cada núcleo hacia la derecha en un ángulo que depende de su masa y carga, lo que permite a los operadores del acelerador producir un haz formado por un isótopo para cada experimento. Ese isótopo puede entonces dirigirse a una de las salas de experimentación.
El FRIB también cuenta con un segundo acelerador que puede tomar los isótopos raros y estrellarlos contra un objetivo para imitar las colisiones de alta energía que se producen en las estrellas o supernovas.
La inauguración del FRIB se produce en un momento de gran actividad para la comunidad física.
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN se reinició la semana pasada después de haber estado apagado durante más de tres años para realizar trabajos de mantenimiento, consolidación y actualización.
Este verano comenzará cuatro años de toma de datos físicos en el LHC, lo que supondrá el tercer funcionamiento del colisionador. Hasta entonces, los expertos del colisionador trabajarán para volver a poner en marcha la máquina y aumentar de forma segura la energía y la intensidad de los haces antes de que las colisiones para los experimentos tengan lugar a una energía récord de 13,6 billones de electronvoltios.
La nueva carrera permitirá a los equipos internacionales de físicos que operan en el CERN y en todo el mundo estudiar el bosón de Higgs con mayor detalle y llevar a cabo las pruebas más estrictas jamás realizadas sobre el Modelo Estándar de la física de partículas, la teoría central actual de cómo funciona la física de partículas.