La «pequeña» gran ciencia de los aceleradores de partículas «de bolsillo» (o aceleradores basados en láseres de petawatios)

3D model of Vulcan

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Tour virtual por el Laboratorio del Láser Vulcano (p) Gary Booth

Los aceleradores de partículas (como el futuro LHC del CERN) y las fuentes de luz sincrotrón (útiles en medicina) son calificadas de «Ciencia Grande» (big science), no sólo por su importancia, sino porque requieren de laboratorios e instalaciones «enormes» (el sincrotrón Alba, que se instalará en el Vallés, será la mayor instalación científico-tecnológica de España y requerirá la inversión de más de 200 millones de euros, se espera que esté finalizado para el 2010).  Un artículo reciente (de 20 autores) S. Kneip et al., «Observation of Synchrotron Radiation from Electrons Accelerated in a Petawatt-Laser-Generated Plasma CavityPhys. Rev. Lett. 100, 105006 (2008), ha utilizado un láser ultrapotente, de petawatios (recuerda: mega (millón), giga (mil-millones), tera (billón), y peta (mil-billones), o sea, de mil billones de watios, que no es «moco de pavo»), que ha dirigido a un pequeña muestra de gas hasta convertirla en un plasma de iones y electrones acelerados hasta energía de varios cientos de MeV (mega-electrón-voltio, una media de energía en aceleradores de partículas). Los investigadores han mostrado como canalizar ese plasma para lograr un fuente emisora de rayos X con energía de hasta 50 keV (similar a una fuente de luz sincrotrón para medicina). Si logran incrementar esta energía podrán lograr aceleradores de partículas basados en la aceleración láser (de los electrones) de un plasma.

Como el laboratorio Vulcano (en el que se ha producido el avance) es «muy pequeño» comparado con una instalación sincrotrón usual (como el que se construirá en España próximamente), este avance científico permitirá reducir el tamaño de estos laboratorios significativamente, aunque todavía no serán de tamaño «bolsillo», claro.

Maqueta del futuro Sincrotrón Alba en el Vallés, será la mayor instalación científica de España



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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 4 abril, 2008
Categoría(s): ✓ Ciencia • Física • LHC - CERN • Relatividad
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