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Volcanes jóvenes en la Luna

En el año 1971, los astronautas de la nave espacial Apollo 15, en la órbita de la Luna, fotografiaron algo muy extraño. Los investigadores lo llamaron “Ina”, y parecía ser lo que quedó después de una erupción volcánica.

No hay nada extraño respecto de los volcanes en la Luna, per se. Gran parte de la antigua superficie de la Luna está cubierta por lava endurecida. Las principales características del “Hombre en la Luna”, de hecho, son viejos flujos basálticos depositados hace miles de millones de años cuando la Luna fue devastada por violentas erupciones. Lo extraño respecto de Ina era su edad.

Durante mucho tiempo, los científicos planetarios han pensado que el vulcanismo lunar llegó a su fin hace alrededor de mil millones de años, y poco ha cambiado desde entonces. Sin embargo, Ina se veía notablemente nuevo. Durante más de 30 años, Ina siguió siendo un misterio, una rareza “única” que nadie podía explicar.

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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

Determinan una propiedad de la materia tras el Big Bang

Una colaboración internacional donde participan físicos de la Universidade de Santiago de Compostela ha publicado recientemente en Physical Review C la medición más precisa hasta la fecha de una propiedad clave del plasma de quarks y gluones, el estado de la materia que dominó el Universo justo después del Big Bang. Este resultado revela la estructura microscópica de este fluido, un “líquido perfecto” desde el punto de vista de su comportamiento físico. Los resultados se obtuvieron mediante el análisis de datos de las colisiones entre núcleos pesados obtenidos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN y el Relativistic Heavy-ion Collider (RHIC) en el Laboratorio de Brookhaven (EE.UU.).

ALICE-hirezf

La colaboración JET es un grupo de físicos teóricos formado principalmente por miembros de universidades de Estados Unidos donde participan varios miembros asociados, entre ellos Néstor Armesto y Carlos Salgado (Universidade de Santiago de Compostela). Su objetivo es extraer las propiedades del llamado plasma de quarks y gluones, el estado de la materia instantes después del Big Bang, cuando la temperatura y densidad eran tan altas que no permitían la formación de protones o neutrones, constituyentes del núcleo atómico.
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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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CERN prepares its long-term future

CERN-FCC

Geneva, 6 February 2014. Particle physics takes the long-term view. Originally conceived in the 1980s, the LHC took another 25 years to come into being. This accelerator, which is unlike any other, is just at the start of a programme which is expected to run for another 20 years. Even now, as consolidation work aimed at a restart in 2015 continues, detailed plans are being hatched for a large-scale upgrade to increase luminosity and thereby exploit the LHC to its full potential. The HL (High Luminosity) LHC is CERN1’s number-one priority and will increase the number of collisions accumulated in the experiments by a factor of ten from 2024 onwards.

Even though the LHC programme is already well defined for the next two decades, the time has come to look even further ahead, so CERN is now initiating an exploratory study for a future long-term project centred on a new-generation circular collider with a circumference of 80 to 100 kilometres. A worthy successor to the LHC, whose collision energies will reach 14 TeV, such an accelerator would allow particle physicists to push back the boundaries of knowledge even further. The Future Circular Colliders (FCC) programme will focus especially on studies for a hadron collider, similar to the LHC, capable of reaching unprecedented energies in the region of 100 TeV.

The FCC study will be a global venture for particle physics and stems from the recommendation in the European Strategy for Particle Physics, published in May 2013, that a feasibility study be conducted on future fundamental research projects at CERN. It will be conducted over the coming five years and starts with an international kick-off meeting at the University of Geneva from 12 to 15 February.

The FCC will thus run in parallel with another study that has already been under way for a number of years, the Compact Linear Collider, or “CLIC”, another option for a future accelerator at CERN.  The aim of the CLIC study is to investigate the potential of a linear collider based on a novel accelerating technology.

“We still know very little about the Higgs boson, and our search for dark matter and supersymmetry continues. The forthcoming results from the LHC will be crucial in showing us which research paths to follow in the future and what will be the most suitable type of accelerator to answer the new questions that will soon be asked,” says Sergio Bertolucci, Director for Research and Computing at CERN.

“We need to sow the seeds of tomorrow’s technologies today, so that we are ready to take decisions in a few years’ time,” adds CERN’s Director for Accelerators and Technology, Frédérick Bordry.

The goal of the two studies is to examine the feasibility of the various possible machines, to evaluate their costs and to produce a conceptual design report for the FCC and elaborate on the one already produced for CLIC in time for the next European Strategy update around 2018/2019.

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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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