dimecres, juny 13, 2012

El sincrotró ALBA

Aquesta setmana entre rescats i crèdits avantatjosos i entre l'Eurocopa, el tenis i aquella cosa que li'n diuen esport com és la Fórmula 1 al TN de TV3 van anunciar una notícia una mica extranya. Sortia un senyor amb un micròfon que estava dins d'un edifici anomenat sincrotró ALBA i que havia entrat en funcionament. Penso que deu ser el primer cop en la història del periodisme que una informació relacionada amb la física de partícules és esmentada abans que els esports.

Com en aquest país (i en el del costat) és més normal aprendre's l'aliniació d'algun equip de futbol abans que entendre la diferència entre un hadró, un messó, un barió o un muó em veig amb l'obligació de fer de servei públic i explicar-los-hi algunes cosetes sobre aquest sincrotró que, igual que el forat de Bankia, hem pagat vostè i jo. Per sort he tingut l'ídem de visitar-lo amb els meus alumnes del batxillerat de ciències i és una meravella de l'enginyeria i de la ciència.

Un sincrotró és un tipus d'accelerador de partícules. Un accelerador de partícules, no costa gaire d'imaginar, és un traste que accelera partícules. Les partícules que s'acceleren fins arribar a gairebé la velocitat de la llum (300.000 km/s) poden ser vàries, però principalment es fan servir electrons o hadrons (protons). Segons quin és el camí recorregut per aquestes partícules mentres són accelerades, aquests acceleradors poden ser lineals (rectes) o circulars (els més habituals). Dins d'aquestos circulars hi ha els sincrotrons (compte! no s'han de confondre amb els ciclotrons) que funcionen per una combinació sincronitzada (d'aquí el nom) d'un camp elèctric i d'un camp magnètic. Per entendre el concepte de camp elèctric i de camp magnètic imagini's un camp de panís, per exemple, on enlloc de panís plantat hi ha forces elèctriques i magnètiques en cada punt.

Bé, ja tenim els nostres electrons que s'extreuen de plaques metàl·liques (2 bilions cada dia) posadets en unes cavitats per fer-los córrer. Un primer aparell anomenat LINAC (lineal accelerator) els accelera gràcies a la força elèctrica que rep l'electró en presència d'un camp elèctric i gràcies als Booster i les cavitats de radiofreqüència (RF) els electrons arriben a tenir una energia de 300 MeV (megaelectronvolt). L'electró té una massa molt petita i això per ell és molta energia... és comparable a què vostè mengés 20.000.000.000.000.000 iogurts, i dels naturals. En el booster fan 45.000 voltes en 0,00015 segons.

Un cop han estat accelerats passen a un anell circular buit (els electrons tenen la mania d'ajuntar-se a qualsevol cosa, així que s'ha d'aconseguir el buit total dins de l'anell) anomenat anell d'emmagatzematge en el qual els feixos d'electrons donen volten per culpa de l'efecte que produeix en ells els camps magnètics creats per enormes bobines. Aquesta circumferència té una longitud de 268 m, és a dir, un radi de gairebé 43 m. Cada dia fan en aquest anell 25.900.000.000 km donant tombs. Si considerem que el radi de la Terra és aproximadament de 6.400 km, cada electró dóna al llarg del dia una distància similar a donar 646.000 voltes a la Terra. Tot molt exagerat, no? Pensi que van al 99,99999855% de la velocitat de la llum. Això, per culpa d'Einstein, provoca problemes amb la massa dels electrons. Vostè millor que no provi d'agafar aquesta velocitat.

I què fan aquests electrons accelerats? Doncs fan llum! Els electrons a molta velocitat i molta energia emeten llum en forma de raigs X, com la de les radiografies, però molt més brillant i intensa. I gràcies a aquesta llum (els científics en diem font de fotons, que és més fardón) podem veure coses molt i molt petites que costen de veure.

I què es vol veure en el sincrotró. Ui! Moltes coses! En cadascuna de les 7 cabines òptiques que hi ha es pot experimentar sobre 1) l'estudi de fibres, proteïnes, virus o cèl·lules; 2) estructura de materials, compostos farmacèutics, reaccions químiques; 3) materials magnètics de nantotecnologia; 4) paleontologia per la datació de fóssils... 

I qui paga tot això? Pensi que hi ha 9 MW de potència instal·lada, 140 treballadors i equips de fins a 1000 investigadors cada any. A més, la construcció va costar 201 M€ (equivalent a 2 Cristianos Ronaldos o a 1/500 part del forat bancari). Com és un consorci entre la Generalitat i l'estat espanyol, doncs ja ho té clar qui ho paga, no? Ei, però amb il·lusió. Que ara mateix, després del que pensa el gobierno del PP sobre la ciència i els investigadors estan tots ben acollonits.

1 comentari:

XeXu ha dit...

No és el primer cop que ens en parles, eh. A mi em sembla molt interessant, tot i desconèixer-ne el funcionament real, el com s'arriba de tenir electrons donant voltes a tots aquests punts que enumeres.

Tampoc imaginava que, quan es parla de velocitats properes a la llum, fossin tan properes! Quan això passa, no es corba l'espai i el temps? No els passa molt a poc a poc el temps als pobres electrons? Es deuen avorrir.