Brilla talento de físicos sinaloenses en el CERN

Con el trabajo emprendido por investigadores y estudiantes de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS) en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), la institución ha consolidado su experiencia y prestigio en la física de altas energías.

La Agencia Informativa Conacyt ofrece una selección con los perfiles profesionales de los jóvenes sinaloenses que han destacado por su inteligencia y talento en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), conocido también como «el experimento más grande del mundo».

El doctor Ildefonso León Monzón, nivel II en el Sistema Nacional de Investigadores (SNI) y quien desde 2004 trabaja en el Gran Colisionador de Hadrones, informó que en la entidad destacan jóvenes como los doctores Christian Valerio Lizárraga y Carlos Duarte Galván, así como los estudiantes Solangel Rojas Torres y Juan Carlos Cabanillas Noris, entre otros.

“El nivel de exigencia dentro de las colaboraciones internacionales ayuda a fomentar las capacidades de los jóvenes pues dentro de estos grupos existe mucha experiencia y conocimiento en la frontera de la ciencia e ingeniería, lo que obliga a realizar un esfuerzo importante por parte de los estudiantes cuando se incorporan. En el caso de la física exige tener un conocimiento previo muy profundo, por lo que hay escuelas especializadas y hay que recorrer un largo camino”, dijo.

Christian Valerio Lizárraga

Es egresado de Facultad de Físico Matemáticas de la Universidad Autónoma de Sinaloa, destacó por la construcción de un acelerador denominado Linac4, que será la fuente de partículas para toda la cadena de aceleración del laboratorio del CERN, en colaboración con León Monzón y los investigadores Santos Jesús Castillo, de la Universidad de Sonora, y Richard Scrivens, por parte de CERN.

Ese aporte consistió en el mejoramiento de la calidad del haz de partículas que impulsa el acelerador. La instalación del acelerador sería en el año 2018.

Ahora, junto al doctor Carlos Duarte Galván y Arturo Fernández Jaramillo, de la Universidad Politécnica de Sinaloa (Upsin), trabaja en el desarrollo de un acelerador para irradiar alimento o llamado también proceso de pasteurización en frío. Consiste en un sistema sanitario para la inocuidad de los alimentos, en el caso de fruta como el mango, se aplica después del corte, en el momento del empaque.

“El efecto que tomaría el proceso de inocuidad a través del acelerador sería más noble con los alimentos que el tratamiento térmico que se usa regularmente, también sería más rápido, lo que eliminaría uno de los cuellos de botella en la cadena de producción de mango”, comentó.

Actualmente esta técnica se emplea en países como Costa Rica y Puerto Rico para el mango o la fresa. Valerio Lizárraga explicó que en México se utiliza material radioactivo de cobalto y tiene el mismo efecto que el acelerador, pero llevar una fuente radioactiva de cobalto a lugares de producción, como por ejemplo, al municipio de Escuinapa, resulta una complicado por los riesgos que implica el manejo de estas.

Los doctores Carlos Duarte Galván y Arturo Fernández Jaramillo, colaboran con el diseño del nuevo acelerador desde la parte electrónica del sistema, mientras que el estudiante de maestría en física de la UAS, Ricardo Gaspar Montoya, trabaja en el diseño electrodinámico. Esa fase se encuentra en el 30 por ciento de avance.

Valerio Lizárraga dijo que se ha tenido acercamiento con los productores de la región, quienes se han mostrado escépticos por el tema de la irradiación, pero consideró importante señalar que los alimentos consumidos por astronautas de la NASA, por ejemplo, son irradiados para asegurar su inocuidad.

“Queremos hablar con ellos, en el sentido de que la máquina no solo permitirá irradiar mango, también para irradiar otras frutas o para esterilizar otros productos que no necesariamente son alimentos. Por ejemplo, en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares esterilizan equipo médico con cobalto de forma exitosa, demostrando los beneficios de la irradiación”.

El equipo de trabajo estima que la inversión sea de aproximadamente ocho millones de pesos con tecnología sinaloense, adquirirlo en el mercado costaría poco más de un millón y medio de dólares.

Solangel Rojas Torres

León Monzón impulsa la formación de jóvenes de la UAS en diversas áreas de posgrado de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas. Está por graduarse la generación de estudiantes que trabajan en el desarrollo de tecnología de detectores de partículas. Uno de esos casos es el de Solangel Rojas Torres, estudiante de doctorado, quien realiza aportaciones al CERN y que permanecerá todo este año como responsable del detector AD, creado por la colaboración UAS-Cinvestav, y su principal línea de investigación es el estudio de la física difractiva, en las colisiones de iones pesados y de protón-protón.

León Monzón ejemplificó el caso de Rojas Torres, quien como estudiante de doctorado ha obtenido un nivel de conocimiento elevado, al grado de ser considerado su “caballo de batalla” en el detector AD, del proyecto ALICE, incluso el pasado mes de febrero asumió una responsabilidad mayor dentro del experimento, por lo que recibió un apoyo de la UAS, vía los proyectos internos Profapi para permanecer un año en el CERN y representar a la UAS.

«Él está prácticamente en todas las actividades del detector. Su principal tarea es mejorar y resolver los problemas del desempeño del detector AD, mientras realiza estudios sobre la física de iones pesados. Ese es el nivel de responsabilidades  que se exigen y van dictando el nivel de participación de las diferentes instituciones en una colaboración institucional”, dijo.

Su trabajo consistirá en realizar los cambios técnicos del detector: el mantenimiento, estar pendiente de las tareas, del estatus del funcionamiento del detector, la calidad de los datos colectados, así como realizar los cambios para el correcto funcionamiento del AD.

Entre las metas para este año 2017, se destaca el programa de medición de los denominados eventos difractivos, que suceden con colisiones de protón-protón.

“Esos han sido algunos de los estudios realizados y con otros más por venir se pretende entender más fenómenos físicos que no serían posibles de observar sin el detector AD. El realizar este tipo de análisis requiere de un entendimiento profundo de la física y el funcionamiento de los sistemas que componen el detector, todo con el objetivo de utilizar la información que nos arroja el detector y su repercusión en la física”, explicó Rojas Torres.

Añadió que este año, además del mantenimiento del detector, finalizará el análisis que hemos estado realizando sobre el desempeño del detector, y se pretende involucrar en otro análisis sobre algún fenómeno físico.

Entre los proyectos para este año, se encuentra hacer pruebas y mediciones controladas para determinar el funcionamiento de los plásticos centelladores, sensores o fotomultiplicadores, para seleccionar los reemplazos de las partes dañadas o que deban ser reemplazadas para mejorar su funcionamiento.

Juan Carlos Cabanillas Noris

Otro estudiante involucrado en proyectos de gran calado es Juan Carlos Cabanillas Noris, de la Facultad de Informática de la UAS, quien desarrolla software para el control de los detectores.

Juan Carlos tiene 36 años, es estudiante del doctorado en ciencias de la información en la UAS. Fue invitado en 2014 por León Monzón a sumarse al Proyecto ALICE, en el área de Sistemas de Control. También participa en el detector AD. Su tesis es dirigida en colaboracion con Mario Ivan Martinez de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.

Con su ayuda en diciembre de 2014, el detector AD quedó instalado. Realiza estudios para física difractiva. Este detector consta de dos sistemas instalados en los extremos del experimento, uno en el lado A (ADA) y otro en el lado C (ADC); ambos conforman el detector AD. Posterior a la instalación continuó la etapa de montaje de los subsistemas o sistemas en línea.

“El detector expande el ángulo de detección. Cuando internamente hay un choque de haz dentro del experimento, al chocar las ‘partículas del haz’ se crean una serie de nuevas partículas o de otros elementos. Muchos de los cuales expanden de forma casi paralela al tubo por el que viaja el haz lugar por el que hasta ahora no existía un detector capaz de grabar su paso”, explicó.

El acelerador

Para el doctor Ildefonso León Monzón, el siguiente paso consiste en aplicar los conocimientos adquiridos en el CERN para el desarrollo tecnológico de México.

“El siguiente paso es crear un acelerador aquí en México. No se trata de un capricho, se trata de un acelerador, significa crecimiento tecnológico en aplicaciones directas a la población, en nuestra colaboración se ha preparado personas que puede o podría crear este instrumento. Tenemos una parte aquí y otra fuera del país. En Sinaloa, aunque parezca extraño, tenemos a un experto en el diseño de fuentes de electrones y protones; fue mi estudiante de doctorado y ahora colega”, anunció.

El acelerador para México tendría múltiples usos, uno de ellos para el tratamiento de aguas residuales, o bien con fines agrícolas o industriales.

“Tenemos un plan y lo hemos conversado con colegas y autoridades de la  UAS y con colegas de otras instituciones del país: México requiere la tecnología de aceleradores. Si queremos aspirar a ciencia de alto nivel, necesitamos involucrarnos en los proyectos de frontera. El estar en la frontera del conocimiento internacional nos permitirá crear proyectos de frontera en el país. Lo que repercute en crear tecnología de muy alto nivel”, enfatizó.

Fuente: CONACYT.