Golpe a la teoría nuclear

Instalación de ORELADurante 40 años, los físicos del Acelerador Lineal de Electrones de Oak Ridge (ORELA) en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee dispararon ráfagas de neutrones a distintos objetivos para estudiar la estructura del núcleo atómico. Ahora, con la instalación detenida por escasez de fondos, un resultado recientemente publicado basado en datos recopilados en ORELA desafía a una teoría bien establecida del núcleo. Expertos independientes dicen que se necesitan más medidas para hacer un seguimiento de la tentadora afirmación, lo que podría implicar que se ponga de nuevo en marcha la instalación.

En 2002, el físico de Oak Ridge Paul Koehler y sus colegas usaron un haz de neutrones para medir la ‘resonancia de neutrones’ en cada uno de los cuatro isótopos distintos del platino. Las resonancias son energías concretas en las que es especialmente probable que los neutrones sean absorbidos por el núcleo del platino. El movimiento de los protones y neutrones dentro de los núcleos de platino afecta al patrón de resonancias. Y de acuerdo con la teoría de matriz aleatoria, una teoría matemática que durante décadas ha sido crucial para calcular el comportamiento de los núcleos grandes, estos movimientos deberían ser caóticos.

Aún así, como Koehler y sus colegas informan este mes en la revista Physical Review Letters (P. E. Koehler et al. Phys. Rev. Lett. 105, 072502; 2010), su análisis de los datos de ORELA no encontraron signos de que los nucleones en el platino se moviesen de forma caótica. Observando la fuerza de las resonancias, en lugar de su separación, el grupo rechazó la aplicabilidad de la teoría de matriz aleatoria con una probabilidad del 99,997%. En lugar de esto, los nucleones parecen moverse de forma coordinada. “No hay un modelo viable de la estructura nuclear que pueda explicar esto”, señala Koehler.

La resolución del misterio podría tener implicaciones prácticas, dado que la teoría de la matriz aleatoria se usa actualmente para estimar la probabilidad de que neutrones que escapan colisionen con el núcleo, y a partir de esto, calcular la cantidad de escudo necesario en los reactores nucleares y almacenaje de residuos. “Los ingenieros añaden algo de escudo extra para cubrir la incertidumbre, pero si fueses a construir 100 reactores nucleares querrías precisión”, dice Gary Mitchell de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh, coautor de un reciente artículo de revisión sobre la teoría de matriz aleatoria (H. A. Weidenmüller and G. E. Mitchell Rev. Mod. Phys. 81, 539; 2009).

Mitchell añade que son urgentemente necesarios más experimentos sobre núcleos aparte del de platino para determinar si la teoría realmente colapsa en este experimento, como sugieren Koehler y sus colegas, o si — como sospecha Mitchell — la forma del núcleo de platino es inusual en cierta forma y podría tenerse en cuenta para el resultado.

Oriol Bohigas de la Universidad de París-Sur, líder en el campo de la teoría de matriz aleatoria, también recomienda medidas adicionales. Dice que Koehler y sus colegas tienen que intentar repetir las medidas realizadas en la Universidad de Columbia en Nueva York en la década de 1970, que fue la primera contribución a la aceptación de la teoría, para ver si los instrumentos modernos y nuevos métodos de análisis de datos dan los mismos resultados.

Pero parecen improbables nuevas medidas en ORELA. “No se ha patrocinado adecuadamente y está en un periodo de espera”, dice Jim Beene, director de la División de Física del Laboratorio Nacional de Oak Ridge. De acuerdo con el Departamento de Energía de los Estados Unidos, Koehler y Beene recibieron 105 998 dólares de la Oficina Científica del departamento para operaciones en ORELA durante el año fiscal de 2009, sólo una décima parte de lo que los investigadores dijeron que sería necesario para llevarlo a cabo. Beene explica que con la bajada en el programa de reactores rápidos en los Estados Unidos en la década de 1980, el patrocinio directo de ORELA se secó; el departamento de energía dice que otros esfuerzos de investigación tienen una mayor prioridad para la comunidad científica nuclear.

De acuerdo con Koehler, el único otro lugar del mundo donde podrían realizarse medidas similares es en el Acelerador Lineal de Electrones Geel (GELINA) en Geel, Bélgica, que tiene un flujo, resolución energética y brillo en su fuente similar al de ORELA. Pero, dice Koehler, que estaría encantado de hacer las medidas adicionales por sí mismo. “Hay mucha buena física que podríamos hacer si podemos ejecutarlo”, comenta.


Autor: Eugenie Samuel Reich
Fecha Original: 24 de agosto de 2010
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio
This page is wiki editable click here to edit this page.

Like This Post? Share It

Comments (5)

  1. Sagutxo

    Qué oportuno que aparezca un “misterio” que $ugi€ra que hay que d€$tinar fondo$$$ para poner en marcha la instalación. :-)

    SalU2

  2. jurl

    Sí, pero mucho mejor así que salir con “materias oscuras” o “halos sibilinos” xD. De todos modos, el núcleo atómico aun va a dar muchas sorpresas.

  3. edgar

    pues va estar en chino que le metan $ a la instalacion.

    el fermilab tambien busca fondos y como esta con eso del boson. tendra prioridad este que el ORELA

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *