UNAB liderará el nuevo Instituto Milenio de Física Subatómica en la Frontera de Altas Energías (SAPHIR)

La Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) informó los resultados del concurso que permite la creación de Institutos Milenio en Ciencias Naturales y Exactas, centros de investigación de excelencia que reúnen a científicos de distintas instituciones. Una de las propuestas adjudicadas corresponde al nuevo Instituto Milenio de Física Subatómica en la Frontera de Altas Energías (SAPHIR), que será albergado por la Universidad Andrés Bello (UNAB) como institución principal, junto a la Universidad Técnica Federico Santa María (USM), la Universidad Católica (PUC), la Universidad de La Serena (ULS) y la Universidad de Tarapacá (UTA).

Dres. Sergey Kuleshov, Sergey Kovalenko y Jilberto Zamora: Grupo de investigación de UNAB en el nuevo Instituto Milenio SAPHIR.

El Instituto será dirigido por el Dr. Sergey Kuleshov, e integrado también por el Dr. Sergey Kovalenko como investigador senior y el Dr. Jilberto Zamora como investigador asociado; todos ellos académicos del Departamento de Ciencias Físicas UNAB. Una de las funciones primarias de este centro será fortalecer la colaboración de las instituciones chilenas en ATLAS, uno de los cuatro experimentos principales del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN.

Para esto se está estableciendo un nuevo laboratorio en dependencias del Campus Casona, que concentrará el trabajo en distintos proyectos de investigación básica y aplicada en el campo de la física de partículas. Uno de ellos es el desarrollo de detectores para la segunda fase del experimento ATLAS: piezas que son desarrolladas por instituciones alrededor del mundo y enviadas al CERN para ser montadas en las “new small wheels”, instrumentos que permiten la detección de muones, un tipo de partícula elemental que se produce en las colisiones del LHC.

Otro de los propósitos de esta iniciativa es impulsar aplicaciones de la física de partículas en distintos sectores productivos chilenos como la minería, a través del desarrollo de detectores de muones para reconocer cavidades al interior de la roca, un problema importante para las operaciones de extracción.

“A la Tierra están llegando permanentemente partículas desde el espacio (muones), el flujo de estas sobre la superficie terrestre es bien conocido, por lo tanto, se pueden instalar detectores dentro de la montaña, para comparar los flujos dentro y fuera de la mina y así detectar ciertas anomalías en la roca”, señala Jilberto Zamora. El investigador explica que por medio de esta “tomografía de muones” es posible detectar, por ejemplo, cavidades llenas de agua dentro de la montaña.

Amplitud de desafíos

Al mismo tiempo, los científicos del instituto SAPHIR buscan generar detectores de radón, un gas radiactivo que se produce a partir de la desintegración natural del uranio. Presente en forma natural en suelos y rocas, el radón es la segunda causa principal de cáncer de pulmón después del tabaquismo. “Queremos crear estos detectores junto a colaboradores de la República Checa que tienen amplia experiencia en esto, para poder instalarlos y ver cuáles son los niveles de concentración de radón en minas, subterráneos, etc.”, detalla el Dr. Zamora, recalcando que Chile carece de normas al respecto y es un tema poco estudiado en el país.

De acuerdo al académico, otro aspecto interesante de este proyecto es que existe literatura que reporta emanaciones de radón antes de los terremotos, por lo que se considera un «earthquake precursor» o “precursor de terremotos”, cuyo monitoreo es un área interesante de exploración.

Otro de los objetivos de SAPHIR es crear un cluster de computadoras propio para desarrollar computación heterogénea, lo que, en el contexto de la computación científica, se refiere al uso de diferentes tipos de procesadores en una determinada tarea: una tecnología emergente con alto potencial en diversos campos científicos y de ingeniería donde la computación a gran escala tiene un rol importante.

Las expectativas para esta iniciativa son elevadas, entre ellas, robustecer la colaboración chilena en estos tópicos que son de interés mundial, y cuyas aplicaciones implican diversos avances para la humanidad. De esta forma, para Jilberto Zamora, la adjudicación de este nuevo Instituto Milenio “es una oportunidad única para que la UNAB lidere la física de partículas en Chile”.