La Universidad Iberoamericana Ciudad de México participó recientemente en la instalación del primero de cuatro anillos de detectores de muones en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), en Suiza.

El Dr. Mateo Ramírez García, académico del Departamento de Física y Matemáticas y responsable del laboratorio de muones de la IBERO, explicó que esta casa de estudios contribuye en la actualización del experimento para que los detectores del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) operen con una mayor cantidad de radiación.

En este complejo se encuentra el acelerador de partículas más poderoso a nivel mundial, diseñado para operar con determinadas energías y cantidades de partículas.

 Es decir, se aceleran partículas subatómicas y se hacen chocar para estudiar cómo operan. El objetivo es analizar partículas más pequeñas que los átomos, llamadas partículas elementales. Una de ellas es el muon.

“Trabajamos en un subsistema de detectores iRPC del Sistema de Muones de CMS, los cuales serán capaces de soportar mayores dosis de radiación, serán más rápidos, tendrán una mejor precisión en la posición en la cual las partículas son captadas y extenderán la región en la cual estas pueden ser encontradas con mayor precisión dentro del experimento”, señaló Ramírez.

La participación de la IBERO CDMX en el CERN tiene que ver con el diseño y desarrollo de los prototipos. En estos procesos se han involucrado investigadoras, investigadores y el estudiantado de posgrado.

El laboratorio de la IBERO

El laboratorio de Muones de la IBERO está pensado para la construcción de detectores iRPC para el CERN.  Los detectores consisten de tener un gas sometido a un alto voltaje entre dos placas resistivas. Generan una señal eléctrica al paso de partículas cargadas (radiación).  

Los detectores para la actualización del experimento CMS, se construyeron en el CERN y la IBERO participó en ello.

“A finales del año pasado, trajimos material para construir varios de esos detectores aquí, para nuestros estudios y tenerlos de respaldo”, explicó el investigador.

La IBERO CDMX tiene el compromiso de armar detectores de partículas elementales, en específico de muones, para ser trasladados a Suiza y ser usados como parte de las investigaciones del Gran Colisionador de Hadrones, una de las mayores obras de ingeniería, pues está enterrado a más de 100 metros de profundidad y “tiene un anillo de 27 kilómetros de circunferencia con imanes superconductores que tienen una serie de estructuras aceleradoras para impulsar la energía de las partículas a lo largo del camino

Con miras al futuro

El proyecto en el en el Gran Colisionador de Hadrones contempla la instalación de cuatro anillos de detectores en el CMS. Hasta el momento, el primero ya fue montado y se encuentra en fase de prueba. Indicó que aún falta concluir la certificación de los otros tres discos para que estén listos para su montaje este año.

Los detectores construidos no se someten a la radiación. Se estudian ejemplares de estos detectores y se someten a la radiación. Con ello se observa lo robusto de su operación conforme van acumulando más dosis de radiación.

“Nosotros creemos que esto va a estar en operación en 2040 aproximadamte. Entonces van a estar al menos por unos 15 años y pueden seguir más tiempo. Nosotros tenemos que certificar que funcionen para esos tiempos”.

Incidencia

Sobre las aplicaciones de este desarrollo, Ramírez García mencionó que “de todo este manejo de partículas han derivado sus usos en la energía eléctrica o en el área de telecomunicaciones”.

Añadió que algunas tecnologías utilizadas en tomografías han surgido a partir del estudio de la radiación y su interacción con los materiales. También mencionó su uso en radioterapias para eliminar tumores, aunque advirtió que este proceso puede dañar tejidos u órganos sanos.

Por Dirección de Investigación y Posgrado.

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