Usan material excedente de la Segunda Guerra Mundial para descubrir secretos del Universo

por Admin el 20 Diciembre, 2017

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Por Ryan F. Mandelbaum – Un millón de casquillos de proyectiles de artillería rusos ayudaron a los científicos a descubrir el Bosón de Higgs. Y en todo el mundo, los restos de armas de la Segunda Guerra Mundial están siendo utilizados en los más misteriosos de los experimentos de la física.

A mediados de la década de 1990, para los experimentos los físicos necesitaban toneladas de metales lo suficientemente fuertes como para soportar los enormes campos magnéticos de Solenoides Compactos de Muones o "Compact Muon Solenoids" (CMS) del tamaño de una casa, uno de los detectores de partículas del Gran Colisionador Hadrones o acelerador de protones (LHC) que existe en Ginebra, Suiza. Esos dispositivos gigantescos utilizaban latón (aleación de cobre y zinc) de alta calidad, pero la gran pregunta era: ¿En dónde podrían conseguir suficientes cantidades de ese metal?

Aunque la ciencia rusa estaba trastabillando durante la década de 1990, los científicos rusos que formaron parte de la colaboración internacional CMS querían ayudar. Uno de los científicos recordó que el duro latón de los cartuchos de artillería tenían exactamente las cualidades que el detector requería. Un comandante de la marina rusa, acordó proporcionar los casquillos sobrantes de la Segunda Guerra Mundial a los científicos de CMS, que a final de cuentas utilizaron 600 toneladas métricas de ese latón en el experimento. El LHC fue activado en 2009, y con la ayuda del detector CMS, que terminó con la investigación que llevaba 50 años, y muchos miles de millones de dólares para la búsqueda conjunta que terminó con el descubrimiento la escurridiza partícula elemental, llamada Bosón de Higgs, en el año 2012.

Comprobar la mayoría de las leyes básicas de la física es verdaderamente muy costoso. En estos días, los experimentos para encontrar las partículas fundamentales puede costar miles de millones de dólares, por lo que el reciclaje de materiales es común. Las partes de las máquinas utilizadas con frecuencia se intercambiaron entre sí. Los magnetos originalmente construidos para los equipos de imágenes médicas pueden ser usados en la investigación de la física nuclear. Y a veces, partes de equipos excedentes de guerra terminan en algunos de los más importantes experimentos de física, incluyendo los experimentos realizados por varios Premios Nobel que han dado forma a nuestra comprensión moderna de cómo funciona el universo.

La Segunda Guerra mundial dejó como saldo grandes buques de guerra revestidos con acero de varios centímetros de espesor, como también el material de desarrollo de armas nucleares, y otras partes que los científicos adquirieron a través de contactos, listas de material excedente de guerra y otros canales de los gobiernos. En muchos casos, esas partes tienen valor cero, son gratuitas (excepto por el costo del transporte).

En los Estados unidos, la reutilización de material excedente de guerra, incluyendo las planchas de acero de blindaje de buques dados de baja, es cosa común. Los trabajos de los físicos de partículas durante la década de 1960 y 1970 utilizaron metal para hacer casi lo mismo que hicieron en los buques de guerra: mantener a raya las cosas indeseables. Para estos experimentos, esas cosas indeseables eran las radiaciones residuales.

"Los físicos sabían que iban a necesitar grandes cantidades de materiales de alta densidad," Valerie Higgins, un archivista del "Fermi National Accelerator Laboratory" en el estado de Illinois, o "Fermilab", dijo a Gizmodo. "Ellos estaban buscando medios económicos de conseguir ese material. Se considera usar el suelo residual, o automóviles chatarra, pero el acero es el mejor medio de protección. Lo que necesitaban era filtrar las partículas no deseadas."

Pero lo que es más importante, este acero barato es sumamente grueso. En 1962, los físicos estadounidenses Leon Lederman, Jack Steinberger, y Melvin Schwartz podría haber sido uno de los primeros en incorporar una gran cantidad de material excedente de tiempo de guerra en sus experimentos en el Laboratorio Nacional de Brookhaven en Nueva York. Ellos esperaban poder realizar un mejor estudio de los neutrinos, increíblemente pequeñas y muy comunes partículas que en la mayoría de los experimentos no se pueden detectar, ya que apenas interactúan con la materia en absoluto. Son casi como fantasmas.

Estudiar las propiedades de tales elusivas partículas requiere de mucho ingenio. Los físicos pensaban que podrían bombardear un trozo de algún metal, como el berilio, con un haz de protones producidos por el experimento del Sincrotrón de Gradiente Alternada de Brookhaven. Esto resultaría en una lluvia de partículas de diferentes tipos. Colocar el acero como filtro entre la ducha de partículas y el detector resultaría, en que sólo los neutrinos podrían pasar a través de ese acero.

Existe otra razón por la que el acero excedente de guerra encuentra utilidad en la física de partículas, además de la reducción de costos. El acero excedente de la Segunda Guerra Mundial y anterior, es llamado acero de trasfondo, ya que es menos radiactivo que el acero fabricado después del comienzo de la era atómica. El acero más reciente está a menudo contaminado con cobalto radioactivo, dijo Phillip Barbeau, un físico de la Universidad de Duke que utiliza el acero de la Segunda Guerra Mundial en sus propios experimentos. Hoy en día ese acero todavía no es muy radiactivo, dijo, "pero es suficientemente radiactivo para los físicos que se preocupan hasta por la radiactividad existente en las huellas dactilares o en el polvo."

Gizmodo: How Physicists Recycled WWII Ships and Artillery to Unlock the Mysteries of the Universe


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