En las colinas rurales al este de Tennessee, Estados Unidos (EU), se localizan las instalaciones donde con éxito se llevaron a cabo las primeras reacciones nucleares en medio de la Segunda Guerra Mundial, en noviembre de 1943.

La historia consignaría el suceso como Proyecto Manhattan, en el cual científicos de diversas nacionalidades comandados por Enrico Fermi lograrían la primera reacción nuclear sostenida en lo que se conocía entonces con el nombre clave de reactor de grafito X-10, hace 69 años.

En la actualidad dichas instalaciones son conocidas mundialmente como el Oak Ridge National Laboratory (ORNL), en el que Daniel Julián Nader, estudiante de noveno semestre en la Facultad de Física de la Universidad Veracruzana (UV), habitó y convivió, trabajando en experimentos con la numerosa y diversa comunidad científica que efectúa estancias de investigación a lo largo del año.

En dicha institución, según consigna su sitio web, se realizan “investigaciones de materiales en nanofase a escala atómica hasta la escala galáctica de sus experimentos en astrofísica, que durante seis décadas ha desplazado las fronteras de la ciencia para el bienestar de la humanidad”, como lo consigna.

Al respecto, el universitario expresó: “ORNL realiza experimentos en varias ramas de la física como la nuclear, astrofísica e incluso nanotecnología. Fue fundado para los estudios de la bomba atómica, como parte del Proyecto Manhattan, y en la actualidad está dividido en dos áreas: en una se desarrollan armamentos y la otra es propiamente el laboratorio, donde se realizan experimentos en ciencia básica”.

Fue en dichas instalaciones en las que durante 14 días Daniel Julián se dedicó a aprender los procesos del laboratorio y manejar el equipo y “a partir de ahí me integraron a un equipo de trabajo que involucraba varias ramas de física atómica hasta astrofísica”.

 

Una cierta libertad

“Me gustó la experiencia, aparte de que trabajé con científicos muy calificados y con los instrumentos más sofisticados, te daban la oportunidad de proponer ideas que mejoraran el experimento, te decían qué debías hacer pero tú buscabas cómo hacerlo, era una cierta libertad para poner en práctica los conocimientos adquiridos”, aseveró.

Julián Nader lo calificó como “una oportunidad muy grande, desde conocer a las personas que trabajan en el más alto nivel y realizar los experimentos; además, mi preparación en la UV es suficiente para poder colaborar con ellos, hubo un buen entendimiento del experimento y colaboramos de manera adecuada; la preparación que llevamos aquí te permite integrarte a esos niveles”.

Además, reconoció que al principio no fue fácil adaptarse; no obstante, recibió el apoyo de sus colegas: “Es un poco difícil llegar al país y no conocer a nadie, incluso estar lejos de la ciudad, la comida, los horarios, pero en general son cosas que se pueden superar y las personas me apoyaron de verdad”.

 

Experimento patrocinado por la NASA

La investigación en la que participó el estudiante fue patrocinado por la agencia espacial de EU, la NASA, además de varias universidades que aportaron académicos y tecnología.

“El ORNL aportó el acelerador de partículas, mientras que la Universidad de Wisconsin contribuyó con el calorímetro, es el aparato que mide las energías que se emiten”, detalló.

Alrededor de una decena de participantes trabajaron en “la combinación de haces e intercambio de carga; un ion altamente cargado intercambiaba su carga con un átomo neutral, es decir, le arrancaba un electrón que era atrapado por el ion en un nivel excitado, entonces decaía hasta su estado base, ésa era la energía que nosotros medíamos con el calorímetro, que al recibir el fotón detecta un cambio de temperatura, ahí podíamos identificar la energía que se emite, o sea, la transición del electrón y las proporciones que se dan”.

El experimento tiene un interés para la astrofísica porque esa reacción, las combinaciones entre un ion y un átomo neutral, se dan en el viento solar a velocidades de hasta 30 kiloelectrón volt (keV) por unidad.

“Se hacen simulaciones para detectar energías en el viento solar porque el objetivo de la NASA es llevar este calorímetro al espacio y poder detectar en el evento verdadero del viento solar las radiaciones, esto nos permitirá saber cómo está formado el viento solar”, afirmó.

Julián Nader trabajó directamente en el análisis de resultados, “a mí me daban los documentos, hacía las gráficas con los resultados obtenidos de la medición, estuve en la computadora, graficando y no es fácil; cada quien estaba al pendiente de su trabajo, el mío consistía en sacar las áreas bajo la curva, lo que nos da el número de eventos de la transición en los histogramas. Esto nos permite establecer las relaciones pero no es tan sencillo porque se debe considerar un margen de error y corrimiento debido a los filtros que tiene el sensor del calorímetro”.

Entre las conclusiones del trabajo, comentó: “Observamos una inesperada dependencia de la velocidad con que se combinan los gases a las proporciones con las que obtenemos las diferentes transiciones”.

Este experimento, destacó, es uno de los primeros en su tipo y es un punto de partida para estas elecciones en el intercambio de carga y podrá establecer una conexión entre los modelos y la teoría.

 

Ganador de congreso internacional

Aunado a los resultados positivos del experimento y su estancia en general, Nader añadió que posterior a su estancia en el laboratorio, los resultados se sometieron al concurso de cartel de la XXII Conferencia Internacional acerca de la Aplicación de Aceleradores en la Investigación e Industria (CAARI) 2012, celebrada en Dallas, Texas, los primeros días de agosto.

“El póster ganó el premio al mejor cartel de la sesión”; asimismo, agregó, los resultados serán publicados como artículo en una revista indexada, por lo que su nombre aparecerá entre los autores.

Al respecto, puntualizó que han mantenido contacto para la publicación del trabajo: “Entre nosotros mismos hemos seguido en comunicación para la elaboración del ‘paper’, de la publicación”.

 

Bien preparado para competir

La oportunidad de participar en un experimento de tales dimensiones es escasa y con muchos aspirantes; en ese sentido, el universitario reconoció: “Tenemos buenos profesores en la Facultad, pero para llegar a este tipo de laboratorios tienes que competir también con estudiantes mexicanos de otras universidades, realmente ellos ofrecen cierto número de lugares para nosotros, entonces tienes que competir, en eso creo que estamos bien preparados”.

Opinó que la preparación va más allá del salón de clases: “Incluso si te preparas más allá de las clases, te va a ayudar, creo que tenemos un buen nivel, si bien nos hacen falta cosas como aparatos pero es de buena calidad la preparación que nos brindan”.

Una situación que ocurre de manera frecuente es el desconocimiento de los universitarios en relación con semejantes oportunidades de intercambio, ya que “muchas veces los jóvenes no se enteran, no se animan a competir y dejan el lugar vacío, piensan que no podrán ganar la competencia y por eso no participan”.

Para lograr un lugar en un experimento de corte internacional recomendó que “el primer paso sea ir demostrando que puedes destacar dentro de tu universidad y de ahí dar el siguiente paso; después de haber estado en uno de los laboratorios más importantes del mundo se despierta el interés por realizar un posgrado, ahora lo veo más cercano, más posible; estoy por terminar mi carrera y continuar con mi posgrado, incluso estoy considerando a qué lugar dirigirme”.

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