Category Archives: Investigación

Desarrollan una técnica para analizar el carbono 14 en muestras líquidas

Investigadores del Centro Nacional de Aceleradores (CNA, centro mixo Universidad de Sevilla-Junta de Andalucía y CSIC) y la Universidad de Sevilla (US) emplean un sistema que permite convertir muestras líquidas en grafito para analizar la presencia de carbono 14 e indagar su antigüedad y presencia de material orgánico. Estos análisis se realizan con el sistema de espectrometría de masas con aceleradores AMS del CNA.

La determinación de carbono 14 es una herramienta para conocer la presencia de elementos biológicos en muestras como las mezclas biodiésel u otras muestras líquidas de origen total o parcialmente orgánico, como aceites vegetales.

El carbono 14 es un isótopo radioactivo del carbono que puede ser empleado como testigo de la antigüedad de una muestra de origen orgánico, o para comprobar qué cantidad de material orgánico hay en muestras que mezclen materiales orgánicos y derivados del petróleo. A la hora de estudiar estos puntos, es importante el estado en el que se presenta ese elemento, es decir, si es sólido o líquido.

Según Javier Santos, responsable del Servicio de Datación por carbono 14 del Centro Nacional de Aceleradores, “algunas muestras pueden presentarse en estado líquido, por lo que requieren una manipulación más cuidadosa que los productos sólidos”.

En este estudio, presentado este verano en el congreso internacional AMS 13, se ha probado la posibilidad de emplear un sistema de grafitización, es decir, un equipo que permite convertir las muestras en grafito, para poder preparar muestras válidas para ser analizadas a partir de muestras líquidas. Dichas muestras han sido analizadas con el sistema de espectrometría de masas con aceleradores del CNA, AMS.

Durante el estudio se ha comprobado que se obtiene muy buena reproducibilidad en la preparación de réplicas y que el nivel de contaminación introducido en el proceso es muy reducido.

http://www.i-cpan.es

http://www.fpa.csic.es

Lockheed Martin anuncia un nuevo diseño de reactor de fusion

La compañía Lockheed Martin dice que podrá tener un reactor de fusión comercial de 100 Mw de potencia en 10 años.

La compañía Lockheed Martin ha declarado recientemente que va a desarrollar un nuevo tipo de reactor de fusión nuclear por confinamiento magnético mucho más pequeño, compacto y eficiente que los tokamaks.
La idea es la de siempre: mantener un plasma hidrógeno muy caliente en donde se den reacciones fusión nuclear. Como la temperatura necesaria para esto es enorme (100 millones de grados), no se puede construir un contenedor para el plasma hecho de material normal y, en su lugar, se usa una “botella” magnética.

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Fusión Nuclear

En física nuclear, fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático.

La fusión de dos núcleos de menor masa que el hierro (en este elemento y en el níquel ocurre la mayor energía de enlace nuclear por nucleón) libera energía en general. Por el contrario, la fusión de núcleos más pesados que el hierro absorbe energía. En el proceso inverso, la fisión nuclear, estos fenómenos suceden en sentidos opuestos.

En el caso más simple de fusión, en el hidrógeno, dos protones deben acercarse lo suficiente para que la interacción nuclear fuerte pueda superar su repulsión eléctrica mutua y obtener la posterior liberación de energía.

En la naturaleza ocurre fusión nuclear en las estrellas, incluido el Sol. En su interior las temperaturas son cercanas a 15 millones de grados Celsius.1 Por ello a las reacciones de fusión se les denomina termonucleares. En varias empresas se ha logrado también la fusión (artificial), aunque todavía no ha sido totalmente controlada.

Ver infografia grande
Infografia cortesia de www.consumer.es

Sobre la base de los experimentos de transmutación nuclear de Ernest Rutherford, conducidos pocos años antes, Mark Oliphant, en 1932, observó por primera vez la fusión de núcleos ligeros (isótopos de hidrógeno).

Posteriormente, durante el resto de ese decenio, Hans Bethe estudió las etapas del ciclo principal de la fusión nuclear en las estrellas.

La investigación acerca de la fusión para fines militares se inició en la década de 1940 como parte del Proyecto Manhattan, pero no tuvo éxito hasta 1952. La indagación relativa a fusión controlada con fines civiles se inició en la década de 1950, y continúa hasta el presente.

Laser Megajoule – The Laser Fusion Facility in Europe

El Laser Megajoule (LMJ) es un dispositivo para el confinamiento de fusión inercial, construido en Francia por el directorio de ciencia nuclear de Francia. El Laser Mégajoule fue diseñado para entregar 1,8MJ a su objetivo, haciéndolo tan poderoso como su contraparte, el norteamericano. El Laser Mégajoule es el dispositivo para el confinamiento de fusión inercial más grande construido fuera de Norteamérica, donde los diseñadores del mismo están relacionados con la investigación de armas nucleares. Por el contrario, la tarea principal del Laser Mégajoule serían los cálculos de refinamiento de fusión para la propia industria nuclear de Francia.

Sigue en Fusión Nuclear y en Fusión Nuclear 2 y articulos relacionados.

Generan espectros estelares mediante reacciones nucleares con aceleradores

Investigadores del Centro Nacional de Aceleradores (CNA), en colaboración con otras instituciones internacionales, han simulado en sus dispositivos los procesos que tienen lugar en las estrellas durante la nucleosíntesis de elementos. “Somos capaces de generar espectros neutrónicos, idénticos a las estrellas, algo que no ha hecho nadie por ahora”, destacan los científicos.

Un equipo del Centro Nacional de Aceleradores (CNA, Universidad de Sevilla-Junta de Andalucía-CSIC) y otras instituciones internacionales han llevado a cabo medidas en el que simulan los procesos que tienen lugar en las estrellas durante la nucleosíntesis de elementos.

La nucleosíntesis es el proceso de creación de nuevos núcleos atómicos a partir de los nucleones preexistentes, protones y neutrones, para llegar a generar el resto de los elementos de la tabla periódica y sus isótopos. Los nucleones primigenios preexistentes se formaron a partir del plasma de quarks-gluones del Big Bang cuando se enfrió por debajo de los diez millones de grados. A este proceso se le llama nucleogénesis, es decir la formación de nucleones en el universo.

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Nuevo detector para medir la desintegración beta

Investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-Universitat de València) han desarrollado un nuevo detector para medir la desintegración beta, uno de los procesos de desintegración radioactiva que se producen en el núcleo atómico. Este nuevo sistema permite obtener información más completa de un mecanismo clave para entender los procesos que se producen en el interior de un reactor nuclear.

Científicos del IFIC en IGISOL-IV

Científicos del IFIC en IGISOL-IV

Las aplicaciones de este detector, probado con éxito en la instalación finlandesa IGISOL y destinado al futuro laboratorio europeo de física nuclear FAIR, van desde los estudios sobre estructura nuclear y física de neutrinos hasta el desarrollo de detectores portátiles capaces de detectar manipulaciones de combustible nuclear al margen de los tratados internacionales.

 

El nuevo detector desarrollado por el grupo de Espectroscopía Gamma y Neutrones del IFIC se denomina DTAS, está fabricado de cristales de Yoduro de sodio (NaI) y ha sido diseñado íntegramente en el centro de investigación valenciano. A diferencia de los detectores de Germanio (Ge) utilizados tradicionalmente para medir la desintegración beta, “DTAS funciona como un calorímetro o espectrómetro de absorción total”, es decir, detecta las cascadas de radiación gamma originadas en este proceso nuclear y suma toda la energía, explica Alejandro Algora, investigador del IFIC participante en el proyecto.

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Investigadores del IAC explican el “exceso” de rubidio observado en estrellas moribundas

Un nuevo modelo de atmósfera estelar, publicado en la revista Astronomy & Astrophysics Letters, pone fin al aparente desacuerdo entre teoría y observación sobre la producción de este exótico elemento radiactivo
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En la imagen se muestra el espectro de una estrella AGB masiva (puntos blancos) junto con las predicciones de los nuevos modelos de atmósfera (línea amarilla) y de los modelos anteriores sin envoltura (línea azul). El Rubidio es detectado como una línea de absorción muy intensa a una longitud de onda de 7.800 angstroms. Todo esto superpuesto a una impresión artística de una estrella AGB.Créditos: Gabriel Pérez Díaz, Instituto de Astrofísica de Canarias (Servicio Multimedia)

Las estrellas de masa intermedia, en sus últimas fases de evolución, producen una gran cantidad de elementos pesados (ricos en neutrones) – algunos de ellos isótopos radiactivos -, como el rubidio, el tecnecio, el circonio, el ytrio, el lantano o el neodimio. Estos elementos son expulsados hacia la superficie de la estrella y, posteriormente, liberados al medio interestelar. Tras varios estudios sobre la composición química de estas estrellas moribundas, denominadas “estrellas AGB”, un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), acaba de publicar un nuevo modelo teórico que explica la sobreabundancia de rubidio observada en las más masivas de este tipo. El nuevo modelo incluye los efectos de la envoltura de gas y polvo que rodea a estas estrellas viejas y que no habían sido considerados en modelos teóricos anteriores.

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¿Fácil detección de ondas gravitatorias?

Proponen el uso de condensados de Bose-Einstein para detectar ondas gravitatorias. Este sistema podría ser 10.000 más sensible que LIGO y mucho más barato.

Una de las predicciones de la Relatividad General es la existencia de ondas gravitacionales. Según esto, los fenómenos más energéticos del Cosmos, como la explosión de supernovas, la colisión de estrellas de neutrones o el mismo Big Bang deben de producir ondas gravitacionales.
Estas ondas serían deformaciones del propio espacio que se propagarían a la velocidad de la luz. Pero incluso para esos fenómenos tan poderosos, las ondas gravitatorias generadas son muy débiles cuando alcanzan la Tierra.
La única pista experimental que sugiere la existencia de estas ondas es el caso de los púlsares dobles. Según los datos y los cálculos realizados, la pérdida de energía en esos sistemas encaja muy bien con la emisión de ondas gravitatorias.

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Este fenómeno de las ondas gravitatorias es uno de los descubrimientos más perseguidos por los científicos y garantizaría el premio Nobel de Física. Pero los esfuerzos para su detección han resultado infructuosos hasta el momento.
La gran esperanza está depositada en LIGO, un sistema interferométrico en forma de L y de cuatro kilómetros de longitud situado en dos localizaciones de EEUU. Se supone que si una onda de este tipo cruza estos dispositivos entonces acortará y alargará el espacio entre los extremos de los brazos y el haz láser que rebota varias veces en su interior interferiría consigo mismo de distinta manera, desvelando así el evento. Pero, hasta ahora, no se han detectado ninguna de estas ondas. Entre 2002 y 2010 no se detectó ningún evento de este tipo con los dos dispositivos de LIGO.

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