Un detector descomunal, enterrado bajo una montaña en China, buscará las misteriosas partículas que atraviesan el planeta sin dejar rastro. ¿Cómo funcionan y por qué son tan importantes?
Los neutrinos, apodados “partículas fantasma,” son diminutas partículas subatómicas que interactúan muy poco con la materia, lo que las hace extremadamente difíciles de detectar. Propuestos en teoría por primera vez hace casi un siglo, los neutrinos son un subproducto de las reacciones nucleares, ya sea en el corazón de las estrellas, como el Sol, o en reactores nucleares aquí en la Tierra.
Los detectores de neutrinos se construyen en ubicaciones remotas y protegidas para aislarlos de las señales de fondo, como la radiación del sol o las ondas de radio. Uno de ellos es el Laboratorio Subterráneo de Canfranc, en España, bajo los Pirineos, uno de nuestros Gigantes de la Ciencia. La última apuesta de China, el observatorio JUNO, promete revolucionar nuestra comprensión del cosmos.
Esta foto tomada el 15 de junio de 2023 muestra el lugar de construcción del observatorio subterráneo de neutrinos en Jiangmen, provincia de Guangdong, en el sur de China. [Foto/Xinhua]
El núcleo del detector JUNO es una esfera acrílica transparente de 36 metros de diámetro, diseñada para contener agua o solventes especialmente preparados. Su interior está cubierto de sensores ultrasensibles que capturan las diminutas perturbaciones del líquido cuando un neutrino lo atraviesa. Cuando los neutrinos interactúan con los átomos, generan partículas cargadas como electrones libres, que los científicos pueden medir. Este diseño hace de JUNO el detector transparente más grande del mundo.
Los neutrinos son una constante del universo. Los generan procesos nucleares en estrellas, reactores y explosiones cósmicas, y debido a su naturaleza, pueden atravesar la materia prácticamente sin resistencia. Esto los convierte en una ventana única para estudiar el núcleo de estrellas lejanas, las profundidades de nuestro planeta, o incluso para monitorear el cumplimiento de acuerdos de no proliferación nuclear. Detectores como JUNO pueden distinguir entre los neutrinos provenientes de reactores nucleares cercanos y los que llegan desde fuentes celestiales, como el Sol.
La ubicación estratégica de JUNO, entre los reactores nucleares de Taishan y Yangjiang en la costa sur de China, lo convierte en un punto de interés no solo para la física de partículas, sino también para aplicaciones energéticas y políticas. Con China liderando la construcción de centrales nucleares para cubrir su creciente demanda energética, este detector podría proporcionar datos sobre neutrinos generados por estas plantas, mejorando el control y la seguridad de la energía nuclear en la región.
China ha apostado por la energía nuclear como una alternativa al carbón, el cual sigue siendo su principal fuente de electricidad. Con ciudades superpobladas y una economía en constante crecimiento, el país enfrenta enormes retos energéticos. Las centrales nucleares, incluida la posibilidad de construir plantas flotantes en el Mar de China Meridional, son parte de su estrategia para diversificar sus fuentes de energía.
El detector JUNO se encuentra en una etapa avanzada de construcción, y su apertura está prevista para 2025. Una vez operativo, promete ser un hito en la investigación global de neutrinos, consolidando a China como un líder en el estudio de estas partículas enigmáticas. Con este esfuerzo, se espera que JUNO no solo desvele misterios sobre el universo, sino que también refuerce el papel de la ciencia como herramienta para el desarrollo sostenible y la cooperación internacional.
REFERENCIA
China builds huge underground transparent sphere to trap ‘ghost particles’
Imagen: DALL·E
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