La instalación de física nuclear ISOLDE del CERN ha servido para realizar el primer experimento con un instrumento cuyo diseño y construcción lideran investigadores españoles: MONSTER, un espectrómetro de neutrones para mejorar las medidas sobre la estructura de los núcleos atómicos. Este instrumento está construido por una colaboración internacional liderada por investigadores de la Unidad de Innovación Nuclear del CIEMAT, en la que además participan científicos del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV), el laboratorio del ciclotrón de energía variable (VECC) de Calcuta (India) y la Universidad de Jÿvaskÿla (Finlandia).
El espectrómetro MONSTER (del inglés MOdular Neutron SpectromeTER, Espectómetro modular de neutrones) acaba de recibir su primer haz de un isótopo del litio (11Li) en ISOLDE, una instalación dedicada a producir una gran variedad de haces de iones radiactivos para la realización de diferentes experimentos.
Se trata de una de las instalaciones con más trayectoria del CERN, puesto que sus primeros experimentos comenzaron en 1967, trasladándose en 1992 al lugar que ocupa ahora en el Proton-Synchrotron Booster (PSB), y en la que España tiene una participación consolidada, como demuestra el hecho de que su portavoz y líder del grupo de Física sea María José García Borge, investigadora del Instituto de Estructura de la Materia (IEM-CSIC).
Con este instrumento, los investigadores esperan realizar "la medida más ambiciosa hasta la fecha sobre la emisión de neutrones retardados de este isótopo", según Daniel Cano Ott, investigador del CIEMAT y portavoz del experimento junto a Franck Delaunay, del Laboratorio de Física Corpuscular (LPC) de Caen (Francia).
El experimento que se realiza en ISOLDE es fruto de una colaboración internacional formada por el CIEMAT, el LPC, el Comisariado de la Energía Atómica y Energías Renovables de Francia (CEA), el CERN, el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV), la Universidad Complutense de Madrid (UCM), la Universidad de Santiago de Compostela (USC) y el VECC de Calcuta (India).
Probar la sensibilidad de MONSTER
Además de aportar información relevante sobre los modos de desintegración del 11Li, uno de los que los científicos llaman núcleos con halo (donde uno o varios neutrones orbitan a una distancia inusualmente grande alrededor del resto del núcleo), "el experimento servirá para validar la sensibilidad del demostrador del detector MONSTER", resume Daniel Cano.
MONSTER ha sido diseñado para el experimento DESPEC (DEcay SPECtroscopy, Espectroscopía de Desitegración Beta), en el que será el laboratorio internacional de referencia en física nuclear FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research, Instalación para la Investigación con Protones e Iones), que se construye en Darmstadt (Alemania).
Una fracción importante de la comunidad de física nuclear española integrada en el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) participa en el proyecto FAIR desde hace más de una década, y varios investigadores españoles lideran proyectos de desarrollo de instrumentación para FAIR.
El primer experimento con el demostrador de MONSTER en ISOLDE sirve de lanzamiento para la segunda fase del proyecto, en la que el CIEMAT pretende completar el detector con módulos de centelleo líquido construidos íntegramente en España por la empresa Scientifica Internacional (situada en Elgoibar, Gipuzkoa), gracias a un proyecto de transferencia tecnológica con el CIEMAT. Hasta la inauguración de FAIR, MONSTER será utilizado en otros experimentos en varios laboratorios internacionales.
Investigadores del centro CiQUS de la Universidad de Santiago de Compostela han desarrollado una técnica pionera para regular el flujo de calor en estos sistemas aplicando campos eléctricos sobre regiones muy localizadas del material.
Este científico liderara a partir de 2026 el mayor laboratorio de física de partículas del mundo. Mark Thomson tendrá el reto de impulsar proyectos de enorme envergadura, como la posible construcción de un nuevo acelerador de casi 100 kilómetros de longitud, que transformaría el panorama de la física.
