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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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Científicos españoles analizan las posibilidades del LHC en 2015

El nuevo arranque del gran colisionador de hadrones del CERN durante el año que viene, los experimentos sobre neutrinos, el observatorio de rayos gamma CTA y la presencia de investigadores españoles en el laboratorio de física nuclear FAIR serán algunos de los temas que trataron los cerca de 200 investigadores que asisten en Sevilla a la reunión anual del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear. La divulgación científica y la transferencia tecnologica también estarán presentes en las jornadas.

Expertos españoles en la física del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), la investigación de la estructura nuclear y los experimentos para descubrir el 95% del universo ‘invisible’ se reúnen la semana próxima en Sevilla en las VI Jornadas del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN). Este congreso, que se celebra por primera vez en la capital hispalense, congrega a 200 investigadores en estos ámbitos de la física, que discutirán sobre los principales avances en sus respectivos campos.

Entre los principales temas a tratar está el programa de investigación previsto para el LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo operado por el CERN, que se vuelve a poner en marcha a principios de 2015 tras una larga parada de mantenimiento. Después de descubrir el bosón de Higgs en 2012 con solo dos años de funcionamiento, aparecen nuevos retos como la búsqueda de la supersimetría o la detección de materia oscura. Doscientos investigadores y técnicos españoles participan en el LHC y sus experimentos, con el apoyo del CPAN.
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Dark Matters

The winter conference season is well under way, and what better way to fill my first blog post than with a report from one of the premier conferences in particle and astroparticle physics: the Rencontres de Moriond.

One of the nice things I like about attending a conference is that it lets me step away from my day-to-day work and think again about the wider context of what we do as physicists. In this conference, it was the progress being made in our understanding of dark matter that best seemed to bring together work from many different areas of investigation. (Note that some of the results I will mention were already included in Jessica Levêque’s post No Matter How Hard You Try… Standard Is Standard).

Artist’s impression of dark matter (in blue) surrounding the Milky Way. Credit: ESO/L. Calçada

Artist’s impression of dark matter (in blue) surrounding the Milky Way. Credit: ESO/L. Calçada

Dark matter is the material that holds galaxies and clusters of galaxies together – the evidence for its existence from astronomical measurements is overwhelming. The problem: no one knows what dark matter actually is. None of the particles we know will do the job, not even the elusive neutrinos. All we do know is that it must be electrically neutral, very weakly interacting, and stable over billions of years. But that’s pretty much it.

What to do? Well, we could try to detect collisions between dark matter particles and ordinary atoms. At the conference, the LUX and CDMS collaborations reported their searches to detect this mysterious substance. Neither group saw any evidence of a signal, more or less ruling out potential hints seen by other groups over the last few years. In addition, several searches for dark matter production in the ATLAS and CMS experiments were reported, also with null results.

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The Neutrino Puzzle

Having explored the latest results on what we call ‘heavy flavour’ or physics of particles containing a b-quark (see The Penguin Domination by Jessica Levêque), we embarked on a much lighter subject: neutrinos.

It was as if a fresh breeze swept through the audience. Partly because we are surrounded by snow-capped mountains but mostly because of the topic — neutrino physics has been bubbling with activity these past few years. Many new measurements were shown, adding several pieces to the neutrino puzzle. But we are still far from having a clear idea of the picture we are trying to build, piece by piece.

Neutrinos are special particles. They are at the heart of some of the most exciting fundamental problems that particle physicists are trying to solve. But neutrinos are elusive, a characteristic that makes it difficult to study them. Physicists must use their ingenuity to compete at developing new kinds of detectors capable of measuring neutrinos coming from different sources.

Neutrinos sources studied by experiments

Neutrinos sources studied by experiments

There are a few things we know about neutrinos. In the Standard Model, neutrinos are neutral leptons that were thought to be massless. There are three neutrino species — electron, muon and tau neutrinos, each associated to the other three leptons in the Model — electron, muon and tau. They are the second most common particle in the universe after photon but are not well-known to the public. They interact with matter through weak interaction which makes them difficult to catch. But physicists like challenges and build experiments to detect and measure the flux of neutrinos coming from sources outside of our solar system or the sun, through the atmosphere, produced by terrestrial nuclear power plants or particle accelerators.

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No Matter How Hard You Try… Standard is Standard.

The past two days of the Recontres de Moriond 2014 Electroweak conference have been very intense with many new experimental results, many insightful theoretical talks and many lively discussions. Since the topics cover neutrino experiments, astrophysical observations and Standard Model precision measurements, giving a summary is not an easy task. But I will try.

HiggsPuzzle

Fig. 1 – Is the Higgs boson the last missing piece of the Standard Model or part of a much bigger puzzle? (image courtesy of RealScience.us)

The discovery of the long-sought Higgs boson, the last missing piece of the Standard Model of particle physics, was announced in July 2012 by both the ATLAS and CMS collaborations at CERN, and the Nobel prize was awarded in October 2013 to Peter Higgs and François Englert, for proposing the mechanism responsible for breaking the electroweak symmetry and giving mass to the Z and W bosons.
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Virus congelado vuelve a infectar

Un virus que infectaba amebas, y que ha estado congelado en le permafrost siberiano durante 30.000 años, vuelve a poder infectar amebas modernas.

Pithovirus

Parece el principio de una película: científicos encuentran un virus congelado y este vuelve a la vida. Pero en este caso es real.
Se trata del Pithovirus sibericum y lo encontraron en los hielos de Siberia en la región autónoma de Chukotka. Había estado congelado 30.000 años en lo que hoy es Kolyma. Unos científicos rusos tomaron las muestras en 2000, pero otro grupo de científicos franceses consiguió encontrar el virus y hacer que fuese funcional de nuevo. Es decir, que infectara otra vez.
Pero, aunque la película de turno empezaría con una pandemia a escala mundial, en este caso no hay nada que temer, pues no infecta a humanos o animales, solo a las amebas.
La tarea de hacer revivir a este virus no parecía difícil, pues recientemente habían conseguido revivir una planta congelada desde entonces y un virus es algo muy simple con poca estructura que posiblemente resucitara mejor. Ya en 2007 cubrimos en estas mismas páginas que se había conseguido resucitar bacterias que habían estado congeladas durante millones de años. Un virus de sólo 30.000 años parecería más sencillo.
Este virus era especial, se trataba de un virus gigante, que al igual que unos pocos otros, son los únicos visibles al microscopio óptico. Recordemos que estos virus tienen el tamaño de bacterias y también los hemos visto por NeoFronteras. Este virus en concreto mide 1,5 micras de longitud por 0,5 de diámetro y es el más grande conocido hasta el momento.
Pero, aunque este Pithovirus tiene el tamaño y la forma de ánfora de los Pandoravirus, el análisis de su genoma ha revelado que son dos familias completamente distintas.
Las otras dos familias de virus gigantes ya conocidas son Megaviridae y Pandoraviridae, se replican en amebas como la Acanthamoeba y tienen un número de genes muy grande comparado con el resto de los virus, siendo su genoma equivalente o incluso mayor al de una bacteria. Pero Pithovirus sibericum no encaja con ninguna de esas dos familias conocidas, de hecho tiene muchos menos genes que el Pandoravirus y sólo una o dos de las cientos de proteínas codificadas son comunes a las de los Pandoravirus, pese a su forma y tamaño tan similar.
El resultado nos dice, por tanto, que los virus gigantes no son una rareza y que son más frecuentes de lo que creíamos.
Pithovirus sibericum también infecta las amebas (amebas modernas, lo que es sorprendente), pero hace de un modo distinto su replicación dentro de ellas. En lugar de requerir la participación de muchas funciones del núcleo celular de la ameba, como en Pandoravirus, el proceso de multiplicación de Pithovirus ocurre principalmente en el citoplasma de la célula infectada, es decir, fuera del núcleo. Este modo de operar es similar al que emplean los virus de ADN de la familia Megaviridae.
Otra cosa curiosa es que, pese a que Pithovirus tiene un genoma menor que el de Pandoravirus, es menos dependiente de la maquinaria celular de la ameba para propagarse. Por tanto, el nivel de autonomía del virus a la hora de reproducirse no está correlacionado con el tamaño del genoma del mismo.
Este nuevo caso que difumina la frontera entre virus y bacterias apoya la idea de que algunos virus podrían descender de bacterias que perdieron algunos genes fundamentales y pasaron a invadir a otros microorganismos. Se añade una nueva pieza al rompecabezas gracias a las características intermedias entre los Pandoraviridae y los Megaviridae que tienen los Pithovirus. Se necesita aislar más virus gigantes y entender cómo se originan y evolucionan. Puede que incluso haya Pithovirus en los mares terrestres a la espera de ser descubiertos, por lo que, en realidad, no habría sido “resucitado” de su estado de suspensión animada.

El que un virus de este tipo haya podido sobrevivir congelado durante tanto tiempo en el permafrost tiene implicaciones sobre la salud pública. Conforme el calentamiento global aumente y se explote la región ártica para extraer petróleo o minerales, se pueden liberar más virus al ambiente que podrían ser perjudiciales.
Así por ejemplo, el permafrost siberiano o ártico se funde cada vez más y más profundamente en verano según pasa el tiempo. Ahora la capa que se derrite tiene medio metro, pero irá avanzando. Aunque este virus fue encontrado a 30 metros de profundidad. Asimismo, los hielos del Ártico retroceden cada vez haciendo más accesibles posibles explotaciones.

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