Ésta es la pregunta que me han hecho muchas personas estos días y que voy a intentar responder. No voy a exponer mis opiniones sobre el inicio de la puesta en marcha del LHC, que ya ha tenido un primer incidente que, si bien no es muy relevante, supondrá un nuevo retraso en el calendario, consecuencia de la gran complejidad del LHC. Las he expresado en un artículo mío que el lunes día 22 de septiembre se publica en La Vanguardia. Tampoco voy a exponer las características del LHC, que ya se han explicado en los medios de comunicación.

 

Primero hay que decir que un sincrotrón es un tipo de acelerador de partículas cargadas eléctricamente que tiene diversas utilidades. Quizás las más importantes están en medicina, en física de partículas elementales y en la producción de luz de sincrotrón. Me referiré a estas dos últimas aplicaciones.

 

La física de las partículas elementales, o física de altas energías, estudia los componentes últimos de la materia. Actualmente la frontera está en los 10 -17 metros, a nivel de los quarks y los leptones. Para ello, se necesitan sincrotrones que aceleren partículas a las mayores energías posibles para hacerlas chocar con blancos a las energías más elevadas o, mejor aún, contra otras partículas que se muevan en dirección contraria: es lo que se hace en los “colisionadores”. El LHC (Large Hadron Collider) es el mayor colisionador jamás construido. Consiste en hacer chocar frontalmente haces de protones a energías de 7 TeV. Los haces de protones provienen de sincrotrones de protones del CERN (los que ya permitieron descubrir los bosones W y Z hace años). El LHC los acelera aún más y los hace chocar frontalmente.

 

El  LHC se encuentra en el túnel ya existente donde hace años se instaló un colisionador de electrones contra positrones, el LEP (Large Electron Positron). Los electrones y positrones son 1836 veces más ligeros que los protones, por lo que, si la curvatura del haz fuera grande (es decir, el túnel fuera menor), perderían mucha energía en forma de radiación de sincrotrón. Para minimizar lo que para estos físicos es una “pérdida”, había que reducir la curvatura y el compromiso entre minimizar la pérdida y no extender demasiado la longitud del colisionador, se llegó al compromiso de los 27 kilómetros de longitud del túnel.

 

En cambio, hay muchos otros científicos interesados en el estudio de la materia y las estructuras a escalas mucho mayores, a escalas de átomos, moléculas y otras estructuras. Estos necesitan “iluminar” sus muestras con radiación intensa, ya sea visible, ultravioleta o rayos X. Resulta que la fuente más intensa que se dispone para atender la demanda de todos estos investigadores es precisamente la radiación de sincrotrón, lo que sus colegas de altas energías consideran una “pérdida”. Las fuentes de luz de sincrotrón son sincrotrones de electrones de tamaño mucho menor diseñados para optimizar lo que muchos investigadores de muchos campos necesitan.

 

Las fuentes de luz de sincrotrón suelen inyectar los electrones en anillos de almacenamiento en los que los electrones acelerados en un sincrotrón se mantienen largos tiempos en circulación a la vez que van emitiendo la deseada luz que ilumina sus experimentos.

 

En concreto, la fuente de luz de sincrotrón ALBA que se está construyendo en Cerdanyola del Vallès es un sincrotrón de electrones de 3 GeV, de unos 250 metros de circunferencia, que alimentará un anillo de almacenamiento de 268 metros de circunferencia y que, a partir del año 2010 esperamos que sirva a muchos usuarios de muchos campos científicos, con la excepción de los físicos de altas energías.

 

Digamos para acabar que, no obstante, los principios y las tecnologías de todos los sincrotrones son esencialmente los mismos.v

Ramón Pascual de Sans
Ramón Pascual de Sans

Profesor emérito de física teórica de la Universidad Autónoma de Barcelona, presidente honorario de la fuente de luz de sincrotrón ALBA y miembro de la Real Academia de Ciencias y Artes de Barcelona.

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«Al contrario de los tertulianos, me abstendré de comentar aquello de lo que no sé lo suficiente.»

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