Aplicaciones prácticas de los aceleradores

Experimentos como el LHC proporcionan mucho más que teorías

DANIEL MEDIAVILLA Madrid 09/09/2008 00:15 Actualizado: 10/09/2008 07:32

Una de las torres de almacenamiento de datos del GRID

Una de las torres de almacenamiento de datos del GRIDCERN

MEDICINA 

Luchar contra el cáncer con menos efectos secundarios

Los conocimientos adquiridos en la construcción de aceleradores de partículas como el LHC han servido para mejorar el tratamiento de enfermedades como el cáncer. Una de las técnicas surgidas a partir de estos instrumentos de investigación es la hadronterapia. Frente a la radioterapia, en la que se destruyen las células cancerígenas bombardeándolas con fotones, la hadronterapia ataca al tumor con protones. El fotón de la radioterapia, a su paso a través del cuerpo, va perdiendo energía que transmite a las células que encuentra en su camino. Aunque las células cancerígenas resultan más dañadas y tienen peor capacidad de recuperación, las células sanas no resultan indemnes. Los hadrones concentran su energía en el lugar donde se detienen, algo que depende de su energía de partida y del tipo de tejidos que atraviesan. De esta manera, la acción de la terapia se puede concentrar sobre el tumor reduciendo los daños colaterales. El investigador del Instituto de Física Corpuscular (CSIC) de Valencia y miembro del equipo que trabaja en el detector ATLAS Pepe Bernabéu explica que “este tipo de tratamientos es especialmente conveniente en casos en los que es necesaria mucha precisión, como algunos tumores cerebrales, o los tumores en niños, donde todo el cuerpo está creciendo y el daño de la radioterapia puede ser mayor”. Para crear los haces con los que tratar al paciente es necesario un acelerador de partículas bastante sofisticado. En España, el Instituto de Física Médica, una instalación singular que se quiere desarrollar en Valencia, contará con un acelerador ciclotrón, que permitiría ofrecer un servicio de protonterapia que hasta ahora no existe en España.
Varios físicos que han desarrollado componentes para el LHC tratan de encontrarles una utilidad que vaya más allá de la ciencia básica. Gerardo Herrera, investigador de un grupo mexicano que ha trabajado en el detector ALICE, explica cómo están trabajando para que los detectores de silicio elaborados para el CERN se puedan emplear en un sistema que mejore las mamografías. “La intención es crear un dispositivo que proporcione una imagen mamográfica electrónica, que haría que la información fuese más manejable, se disminuyese la dosis que se le da al paciente y se pudiesen así tomar más imágenes y con mayor resolución”, afirma Herrera.

COMPUTACIÓN

Toda la información para uno, y una información para todos

El LHC va a ser la aplicación que más volumen de datos genere en el mundo. Producirá 15 millones de gigabytes de datos al año, que deberán estar accesibles para los más de 5.000 científicos y 500 centros de investigación que participan en los experimentos del acelerador. Para gestionar toda esta información, el CERN ha desarrollado el sistema de computación distribuida (GRID) más grande del mundo. Todos los datos que surjan del CERN pasarán a través del centro de computación Tier-0 en la sede de la institución que, no obstante, proporciona menos de un 20% de la capacidad de computación total. Desde allí se distribuirá a 11 centros Tier-1, que lo pondrán a disposición de un tercer grupo de centros, los Tier-2. Estos, por último, distribuirán la información a centros de investigación de todo el mundo para que los investigadores puedan acceder a ellos desde sus laboratorios. Los miles de ordenadores de los participantes proporcionarán potencia de computación y almacenamiento al proyecto y, a través de ellos, se podrá acceder a los resultados de las colisiones. “Si tú tienes derecho de acceso puedes escribir y leer de una manera totalmente simétrica”, explica Manuel Delfino, director del Port d’Informació Científica de Barcelona, el único centro Tier-1 de España. “Esto permite que, como he visto cuando he estado en Islamabad, un físico con recursos limitados, pero con conexión al GRID, pueda acceder a los mismos datos que otro físico en Barcelona o Londres”, añade.

Los creadores del GRID creen que este tipo de computación puede suponer una nueva revolución como en su momento fue Internet, creada también en la sede suiza del CERN. “Internet fue clave para allanar el mundo, y el GRID será un nuevo paso en esa misma dirección”, concluye Delfino.

MEDIO AMBIENTE

Lograr que los residuos nucleares sean menos peligrosos

El almacenamiento de los residuos nucleares es uno de los principales inconvenientes de la energía atómica, pero los físicos que trabajan con aceleradores han propuesto una solución que reduciría la magnitud del problema. Consistiría en bombardear los desechos nucleares con neutrones producidos en aceleradores. De esta manera, se producirían versiones más ligeras de los átomos radiactivos del combustible de las centrales nucleares, que se degradarían a su vez en materiales relativamente inofensivos. Este proceso, conocido como transmutación, permitiría reducir el tiempo de actividad peligrosa de residuos que se pueden mantener activos durante 10 millones de años a sólo 300. Los partidarios de este tipo de tecnología dicen que, además, permitiría reducir el volumen de los residuos enterrados.

La seguridad de las centrales nucleares también se ha visto beneficiada por la tecnología producida para los aceleradores. “La electrónica que instalamos en los detectores va a estar sometida a radiación durante al menos diez años, y tiene que aguantar”, explica Pepe Bernabéu, ingeniero que trabaja en el detector ATLAS. Estas aplicaciones pueden tener aplicación en las centrales nucleares o en entornos sometidos a radiación, como las naves espaciales.

La investigación también ha producido beneficios para el medio ambiente en el desarrollo de plásticos. El incremento en la complejidad de los experimentos obligó a aumentar la cantidad de estos materiales junto a equipos electrónicos. Esto aumentó el riesgo de incendios que, al quemar los plásticos de tipo halógeno que se empleaban, provocaban humos de gran toxicidad. A partir de los 80, el CERN comenzó a emplear materiales que no incluían agentes halógenos o sulfurosos. El acelerador anterior al LHC, el LEP, se construyó empleando plásticos que no contenían este tipo de productos. La empresa privada ha adoptado este tipo de cables, que ahora están muy extendidos.

 

 

12 Comentarios
  • Jorge Vilar Palop
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    9 i Jorge Vilar Palop 10-09-2008 23:19

    Otro de los beneficios, menos visible quizás, es que proyectos de esta envergadura requieren la colaboración del mundo entero para ser posibles y, una vez iniciados, los pocos que hayan podido tener reticencias a colaborar no tienen más remedio que unirse. Es eso o quedarse sin saber nada. Mucho más que la Estación Espacial Internacional, el LHC es un proyecto a nivel mundial. Al menos en eso, vamos por el camino correcto.

  • Agustn
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    7 i Agustn 11-09-2008 11:11

    En 1909 a unos científicos se les ocurrió bombardear con un haz de radiación una delgada lámina de oro. Según todas las opiniones anteriores que he leído de los distinguidos foreros, esos señores no hacían otra cosa que perder el tiempo y malgastar el dinero. A partir de ese experimento surgió toda la física actual, con aplicaciones tan "inútiles" como: la electrónica, los ordenadores, las telecomunicaciones, la radioterapia, internet... Si no fuera por la curiosidad de los científicos en investigar cosas supuestamente "inútiles" todavía estaríamos con hachas de piedra cazando bisontes. Ah,tampoco nos enteraríamos de lo que pasa en África (a lo mejor con palomas mensajeras sí sería posible...)

  • Zenon
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    4 i Zenon 11-09-2008 10:54

    El manejo de las partículas subatómicas nos puede ayudar no solo a comprender el origen del universo, sino también encontrar aplicaciones a la mecánica cuantica: el poder controlar la energía almacenada en los cuantos (unidades mínimas de energía, tamaño >= h planck) nos permitiría solucionar el problema de la energía + residuos,lo que a su vez permitiría el desarrollo mundial, ya que para muchos paises sus problemas tienen una solución ya estudiad, por ejemplo el agua, pero lo que no tienen es energía. Para más adelante quedaría los viajes cuasi instantáneos en el tiempo o espacio, la supersimetría , que nospermitiría analizar la influencia de las otras 7 dimensiones, y por último la conectividad existente entre todos cuerpos del universo, parecerá absurdo, pero hay que soñar¡¡¡¡¡

  • ppppppp
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    2 i ppppppp 11-09-2008 12:09

    Os recomiendo que antes de opinar, sepáis de lo que estáis hablando. Podría yo hablar aquí de caracoles belgas y tendría que ver con el tema lo mismo que lo que muchos decís.

  • doyar
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    0 i doyar 01-09-2009 02:31

    pues me parecio muy divertida esta informacion ya que es muy interesante, pues esta muy muy curada.

  • Ral Rodrguez
    #11 Vota Vota

    -1 i Ral Rodrguez 14-09-2008 00:20

    ¿estamos evolucionando como especie? si lo hacemos no se nota porque es mucho el daño y muy alto el precio de la tecnificación. Si se empeñaran con el mismo trezón en recuperar la calidad ambiental el hambre bajaría en un 50% al recomponerse las cadenas alimenticias. por las dudas acuerdense de amar mucho y dentro de dos años, si ocurre lo peor, (ojalá que no) ni nos vamos a enterar.

  • pablo trujillo
    #10 Vota Vota

    -2 i pablo trujillo 13-09-2008 02:58

    yo opino que ese dinero se tendria que aver destinado para solusionar el presente por que sin presente no hay futuro.

  • Joaqun
    #9 Vota Vota

    -5 i Joaqun 11-09-2008 17:45

    El ser humano, para ser, a lo primero que tiene que tener es acceso a la alimentación no a la informática. En África, Agustín, los niños se mueren de hambre por millones y la ciencia hace bien poco por solucionar ese problema. Bastantes narices le importa a una madre que ve morir a su hijo en sus brazos si nosotros nos enteramos o no. La ciencia que no esté al servicio de las necesidades del hombre no sirve para nada y tanto la de 1909 como la actual está al servicio de los que tienen el poder y el dinero y estos, serían capaces de matar a su madre quitándole la piel a tiras con tal de conservarlo y siempre, con el beneplácito de la "ciencia".

  • Abramos los ojos!
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    -6 i Abramos los ojos! 11-09-2008 09:51

    ¿Alguien piensa de verdad que se gastan tantos millones de euros para luchar contra el cancer? Padecemos un sistema capitalista en el que las personas son básicamente fuerza de trabajo y capacidad de consumo... estas inversiones astronómicas (nunca mejor dicho) buscan nuevas fuentes de energía para reproducir el actual sistema capitalista, es decir, para perpetuar la lucha de clases y la explotación de la clase trabajadora. Pero claro es más vendible si se dice que servirá para curar el cáncer y bla, bla, bla.

  • Alvaro
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    -8 i Alvaro 11-09-2008 04:06

    Bien poco convincente eso de las "aplicaciones practicas" algo para el cancer que no lo cura y otra cosa para las mamografías y el resto puras hipotesis, y para eso se gastaron como 50.000 millones, una cantidad suficiente para construir todos los hospitales que faltan en todo el mundo los cuales no me cabe dudas si salvarían muchas vidas.. Yo en la foto veo a un montón de arrogantes investigadores todos muy bien pagados por cierto, aplaudiendo algo sobre lo cual sólo ellos saben para que servirá a la humanidad.

  • Juan Medina
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    -9 i Juan Medina 10-09-2008 14:32

    Uh me pàrece barbaro pero todavia no me queda claro si realmente solo tiene beneficios, porque tambien debe tener algunas cosas malas. Vamos la bomba nuclear destruyo muchas vidas, la contaminacion.... que nos espera a los humanos man????

  • Joaqun Ortiz Ruiz
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    -9 i Joaqun Ortiz Ruiz 11-09-2008 10:19

    Me parece lamentable, que un grupo de individuos se ponga a jugar a ser dioses dinero sin saber las consecuencias que eso acarreará. Son gente despiadada, que sin medir las consecuencias de sus actos (todo esto se utilizará militarmente, por la potencia dominante) se pone a disposición de los depredadores de recursos con la excusa de la ciencia en mayúsculas, cuando realmente lo único que les importa es su ombligo. Locos peligrosos, que acarrearán más desgracias que beneficios para la humanidad, los cuales, me refiero a los beneficios, sólo estarán al alcance de los estados ricos, o acaso en África se hacen mamografías. Y dentro de los estados ricos, para aquellos que son sus dueños.

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Generado: 2012-05-28 20:41:51