Científicos europeos debaten en Valencia la puesta en marcha del laboratorio de física nuclear FAIR

Esquema del que será el laboratorio europeo de referencia para la investigación en física nuclear FAIR. / FAIR/GSI.

Un centenar de investigadores europeos se reúne esta semana en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV) para debatir los primeros pasos de la futura instalación de referencia para la investigación en física nuclear en el continente, el laboratorio FAIR, que se construye en Darmstadt (Alemania).

La NUSTAR week 2014, que se celebra del 22 al 26 de septiembre en la sede del IFIC en el Parque Científico de la Universitat de València, aborda la puesta en marcha de esta instalación experimental, uno de las principales de FAIR, que investigará el proceso de formación de los elementos más pesados del Universo, entre otros temas. Es la primera vez que España organiza este encuentro científico, lo que supone un reconocimiento a la participación de los grupos de investigación españoles en FAIR.

La colaboración Estructura Nuclear, Astrofísica y Reacciones (NUSTAR, por sus siglas en inglés) es una de los llamados ‘cuatro pilares’ de FAIR, cuyo objetivo es comprender cómo ser formaron los elementos pesados en el Universo, más pesados que el hierro.

Estos elementos se produjeron en sucesos violentos como explosiones de supernovas, en un proceso conocido como ‘proceso r’, que se da en condiciones extremas de temperatura y densidad. Con el haz de partículas de NUSTAR se producirán núcleos exóticos que se debieron crear en este tipo de fenómenos para dar lugar a los elementos pesados estables que vemos hoy día.

En la reunión que se celebra en el Instituto de Física Corpuscular, los investigadores de NUSTAR (una colaboración de más de 700 científicos y 170 instituciones de todo el mundo) comenzarán a definir la puesta en marcha de los distintos experimentos del proyecto cuando entre en funcionamiento el laboratorio que los albergará, FAIR, prevista en 2018. NUSTAR consiste en una serie de detectores que aprovecharán los núcleos exóticos producidos por Super-FRS, la mayor instalación del mundo para producir este tipo de núcleos (que no son estables y por tanto no se encuentran en la Naturaleza) a energías ‘relativistas’.

Contribución española a NUSTAR

Hay una importante participación española en muchos de estos detectores de NUSTAR, cada uno especializado en un aspecto concreto de la física que se pretende estudiar (como ocurre con los experimentos del Gran Colisionador de Hadrones, LHC). Los grupos experimentales de física nuclear de las universidades de Santiago de Compostela (USC), Complutense de Madrid (UCM), Politécnica de Cataluña (UPC), Granada (UGR), Huelva (UHU), Sevilla (US) y Vigo, junto con el Instituto de Estructura de la Materia (IEM-CSIC), el CIEMAT y el IFIC, llevan una década colaborando en la preparación de estos detectores. Medio centenar de físicos nucleares españoles participa en FAIR.

Esta colaboración ya ha dado sus frutos. Berta Rubio, investigadora del IFIC y representante española en el órgano de FAIR que evalúa las contribuciones de cada país, recuerda que ya hay cinco dispositivos liderados por grupos españoles para los experimentos de FAIR/NUSTAR que han superado la aprobación de su diseño. Dos de ellos se han utilizado ya en otras instalaciones, a la espera de la finalización de FAIR: se trata de BELEN, diseñado por la UPC e instalado en el laboratorio alemán GSI, y DTAS, liderado por el IFIC y probado en la instalación de física nuclear de Finlandia IGISOL 4.

Por su parte, CALIFA (uno de los detectores del experimento R3B liderado por la Universidad de Santiago de Compostela) y MONSTER (espectrómetro liderado por el CIEMAT) están probando su prototipo demostrador, mientras que MATS, dispositivo para medir la vida media de los núcleos exóticos, está testando la trampa para atrapar los núcleos, parte importante de la contribución española según su portavoz, el investigador de la Universidad de Granada Daniel Rodríguez.

Respaldo a la participación española

En total, la contribución de los grupos españoles al instrumental de NUSTAR ronda los 2 millones de euros, aunque formalmente España no forma parte del consorcio que construye FAIR (donde están Alemania, Eslovenia, Finlandia, Francia, India, Polonia, Rumania, Rusia, Suecia y el Reino Unido).

Sin embargo, según Berta Rubio y Dolores Cortina, coordinadoras del evento, tanto la contribución a los experimentos que se ubicarán en FAIR como la celebración de esta reunión en España respaldan la importancia de la comunidad científica española en este proyecto, llamado a convertirse en el laboratorio de referencia en Europa para la investigación en física nuclear.

Entre los asistentes a la reunión se encuentran los directores de varias instalaciones europeas como SPIRAL2 o el Instituto de Física Nuclear de Orsay (ambas en Francia), así como el presidente de la colaboración de NUSTAR, Nasser Kalantar-Nayestanaki (Universidad de Groningen, Holanda), y el director adjunto de FAIR, Inti Lehmann. Para la organización de este congreso, el IFIC cuenta con el apoyo del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010.