Buenos dias, en esta ocasion voy a contarles sobre algo que es fundamental para el progreso cientifico, y que nuestro pais tiene el honor de poseer, como ya lo dice el titulo, se trata de un acelerador de particulas (en realidad nuestro pais tiene 3, pero nos concentraremos en el TANDAR).
pero antes de comenzar veamos...
¿Que es un acelerador de Particulas?
Basicamente, un acelerador de particulas es un electroiman gigante, o, mas bien, un dispositivo que, valiendose de cargas electricas, impulsan una particula a altas velocidades (cercanas a la de la luz) para hacerlas colisionar con otras particulas, al producirse este impacto, se liberan nuevas particulas que generalmente son demasiado inestables, y duran unos pocos segundos, pero permiten estudiar con mas profundidad las particulas originales.
¿Para que sirve un acelerador de Particulas?
Hasta el siglo XX los físicos aún estudiaban las propiedades de la materia macroscópicamente. Fue a finales del siglo XIX que los científicos mostraron interés por el mundo atómico y de las moléculas. El estudio de elementos microscopicos se hizo necesario para entender mejor como estos ladrillos fundamentales construyen el mundo en el que vivimos dia a dia.
Cuando se hizo necesario esto los cientificos descubrieron los rayos de energia que desde el espacio colisionaban contra nuestra atmosfera, para poder simular esto en un entorno controlado se crearon los aceleradores de particulas.
Los conocimientos aprendidos en estos estudios se aplican en nuestro dia a dia, y van desde la electronica, pasando por la medicina, y hasta en los viajes Espaciales
¿Que Clases de Aceleradores de Particulas Hay?
Los Aceleradores de Particulas se pueden dividir en dos clases:
Aceleradores Lineales:
Los aceleradores lineales de altas energías utilizan un conjunto de placas o tubos situados en línea a los que se les aplica un campo eléctrico alterno. Cuando las partículas se aproximan a una placa, se aceleran hacia ella al aplicar una polaridad opuesta a la suya.
Aceleradores Circulares
Un acelerador de partículas circular es un tipo de acelerador de partículas en el que éstas viajan múltiples veces a lo largo de un circuito de forma circular. Existen dos variantes de aceleradores circulares: los ciclotrones, que constituyen el primer modelo de acelerador construido, y los más modernos sincrotrones
Centro Atómico Constituyentes
El Centro Atomico Consituyentes, es un centro de investigacion y desarrollo Argentino, que depende de la Comisión Nacional de Energía Atómica, su cede central esta hubicada en la Avenida General Paz 1400, San Martín, Buenos Aires, Fue pionera en el ambito de la investigacion nuclear de nuestro pais, como por poseer el primer reactor nuclear del hemisferio sur, el RA-1
Para las distintas tareas que se realizan en el centro, se las clasifica en Unidades:
- Unidad de actividades en combustibles nucleares
- Unidad de actividad de ensayos no destructivos y estructurales
- Unidad de actividades físicas: tiene a su cargo el acelerador de partículas TANDAR
- Unidad de actividades químicas.
- Unidad de actividad de radiobiología.
- Unidad de actividad en materiales.
- Unidad de actividad en reactores y centrales nucleares.
- Unidad de gestión de la calidad.
- Unidad de tecnología de información.
Acelerador de Particulas TANDAR
El Acelerador Lineal de Particulas (TANDAR=TANdem ARgentino),se utiliza para estudiar la materia a nivel nuclear y cuántico. Hasta unos años atrás, era la única instalación de este tipo en toda Latinoamérica.
Este acelerador, único de sus características en el país, se encuentra en operación rutinaria desde el año 1985, y es una herramienta fundamental en la tarea de la comunidad científica, ya sea en la investigación experimental básica o aplicada, tanto dentro como fuera de CNEA.
El acelerador TANDAR, un sofisticado equipo diseñado e instalado a principios de la década de los ’80, ha cumplido, y lo sigue haciendo, con esta importante misión, así como también con una no menos importante como es la formación de recursos humanos, tanto técnicos como científicos, como consecuencia de la actividad concentrada en torno a su funcionamiento.
Su Historia
Ya en el año 1951, trabajaban en la CNEA más de cincuenta científicos investigando activamente en el campo de las ciencias nucleares.
Durante 1953 y 1954, comienzan a funcionar, en la Sede Central, un acelerador lineal tipo Cockroft-Walton
Estas máquinas, con mejoras y desarrollos posteriores, continuaron en operación hasta fines de los ’70, y permitieron un notable desarrollo en los grupos científicos vinculados a la física experimental.
Precisamente, la creciente demanda de esta comunidad científica, es la que impulsa la idea de una actualización del equipamiento existente, a medida que las máquinas disponibles entran en un período de obsolescencia que termina imponiendo fuertes limitaciones a los planes de investigación.
Es así como ya en el año 1969, se realizan estudios de factibilidad tendientes a la adquisición de máquinas más modernas, que por distintos motivos no llegan a materializarse. Sin embargo los proyectos se sucedieron, hasta que finalmente en 1976, el entonces Departamento de Física propuso la compra e instalación de un acelerador electrostático de 20 MV, como conclusión de un estudio que lo revela como el más conveniente para la investigación experimental en física nuclear de bajas energías.
Este proyecto, finalmente aprobado por las autoridades de CNEA en el curso de ese año, se materializó a fines de 1977, con la firma del contrato de construcción del acelerador suscripto con la firma Electrostatics International Inc., de EE.UU.
Asimismo, en una segunda fase, se adjudicó en el país el desarrollo de la ingeniería conceptual para las obras locales, como ser edificios, (de los cuales se destaca la torre de hormigón de 73 mts de altura), tanque de presión, sistema de trasvasamiento y almacenamiento de hexafluoruro de azufre, etc.
Dichas obras comenzaron de hecho a fines de 1979, con un cronograma compatible con la construcción, montaje, pruebas y puesta en marcha del acelerador. Finalmente, en Septiembre de 1985, se utilizó el primer haz de iones para experimentos, procediéndose a la inauguración oficial un año después, luego de la publicación del primer trabajo de investigación.
Sus Partes
- COLUMNA ACELERADORA
El principio de funcionamiento que permite la aceleración de iones, se basa en el uso de un intenso campo eléctrico que actúa sobre ellos imprimiéndoles gran velocidad y por ende energía.
- TANQUE DE PRESION DEL ACELERADOR
A los efectos de lograr y mantener una tensión de 20 MV en el terminal del acelerador, se hace necesario emplazar este en una atmósfera de altas propiedades dieléctricas que impida la descarga del mismo en forma de chispas.
Para ello, toda la columna aceleradora está contenida en un tanque cilíndrico de presión de 7,6 mts de diámetro por 36,3 mts de altura, con un espesor de pared de 38 mm. Este tanque de acero se presuriza con hexafluoruro de azufre (SF6), hasta una presión máxima de 10 atm.
- IMAN ANALIZADOR
Es un imán doblemente focalizante con una relación ME/Z2 = 500, un radio de curvatura de 2 mts. y una distancia focal objeto-imagen de 6,1 mts. La intensidad máxima de su campo magnético es de 16 kGauss.
- SISTEMA DE CONTROL
La operación del acelerador se realiza mediante un sistema de control, que permite ejecutar todas las maniobras de obtención del haz y su transporte hasta el blanco desde una Consola de Operación
