Talento investigador del CITENI participa en una campaña experimental sobre física nuclear en Estados Unidos

El investigador Ramón y Cajal Saúl Beceiro y la investigadora predoctoral Harriet Kumi, del Laboratorio de Física Nuclear y de Altas Energías (FINAE) del Centro de Investigación en Tecnologías Navales e Industriales (CITENI), participan en una campaña experimental sobre física nuclear que realizan, conjuntamente, el Laboratorio de Haces de Isótopos Raros ―en inglés, Facility for Rare Isotope Beams (FRIB)― de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) y el Laboratorio Nacional Argonne ―en inglés, Argonne National Lab (ANL)― de Chicago.

La novedad de estos experimentos radica en que el FRIB dispone de un nuevo acelerador lineal que permite generar haces de rayos de alta energía ―a partir de núcleos atómicos, desde hidrógeno hasta uranio― que pueden llegar a alcanzar velocidades de hasta 150 000 km/s, la mitad de la velocidad de la luz. En palabras del propio Saúl: «La gran ventaja de este acelerador es que nos permite generar haces muy intensos que contengan varios billones de núcleos por segundo. Muchas de las reacciones nucleares que queremos estudiar ocurren con probabilidades muy bajas, a veces menos de 1 entre 1 billón, por lo tanto, para poder verlas, necesitamos haces con mucha intensidad».

Gracias e este acelerador, los investigadores pueden ver cuándo y cómo ocurren las reacciones nucleares que pretenden estudiar. Para ello, Saúl Beceiro utiliza un sistema conocido como “blanco activo” (en inglés, Active-Target Time Projection Chamber o AT-TPC) y explica su funcionamiento: «El blanco activo no es más que un detector cilíndrico que se llena de gas y sirve de detector. El gas seleccionado funciona como ‘diana’ hacia la que apunta el haz de núcleos y que, a la vez, permite visualizar la reacción. Cuando el haz ‘hace diana’ comienza a perder energía (por la interacción con el gas) y esto posibilita la obtención de una imagen 3D del fenómeno. Cuando esta interacción es de tipo nuclear (la que precisamente queremos estudiar), además de visualizarla, podemos calcular los diferentes parámetros físicos que la caracterizan (momento, energía, ángulo, etc.) y con esa información somos capaces de averiguar datos sobre la estructura y otras características de esos núcleos y saber cómo se comportan en determinadas situaciones».