Archive for Fisica Nuclear
Analizan el plasma de quarks y gluones en el origen del Universo
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Científicos expertos de varios países analizan desde hoy datos del experimento llevado a cabo en el laboratorio europeo de partículas CERN de recrear el plasma en el que quarks y gluones flotaban fuera de las órbitas de protones y neutrones millonésimas de segundo después del ‘Big Bang’, un fluido que podría haber dado origen al Universo.
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Los últimos análisis de ATLAS y CMS sobre la búsqueda del Higgs en el LHC, listos para su publicación
Los análisis sobre la búsqueda del bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar de Física de Partículas, presentados por los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) el pasado mes de diciembre, han sido enviados hoy para su publicación a la revista Physics Letters B. Tras realizar más análisis, la significación estadística de los resultados permanece cercana a la presentada en aquel seminario, remarcando la conclusión de que el bosón de Higgs del Modelo Estándar, si existe, es probable que tenga una masa entre los 116 y 131 GeV (gigaelectronvoltios), según el experimento ATLAS, y los 115-127 GeV, según CMS. Indicios “prometedores” han sido observados por ambos experimentos entre los 124 y 126 GeV, aunque no son lo suficientemente robustos como para ser considerados un descubrimiento.
“Nuestros análisis sobre el bosón de Higgs del Modelo Estándar con los datos obtenidos hasta ahora por el LHC nos dejan en una posición muy estimulante de cara a 2012”, dijo el director de Investigación del CERN, Sergio Bertolucci. “Con los datos obtenidos este año, seremos capaces de confirmar o descartar definitivamente el bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar”.
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Encuentro de transferencia tecnológica en detectores sensibles de posición de estado sólido
La red europea AIDA (Advanced European Infrastructures for Detectors at Accelerators), con el apoyo de la red HEPTech, organiza en DESY (Hamburgo) un evento de transferencia tecnológica en detectores sensibles de posición de estado sólido, donde se tratarán sus aplicaciones en otros campos como Medicina, Ingeniería o Ciencias de la Vida. La Oficina de Transferencia Tecnológica (KTO) del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) participa en el encuentro, que se desarrolla el 26 y el 27 de marzo de 2012.
Los detectores sensibles de posición de estado sólido se utilizan cada vez más en numerosos campos, debido a su versatilidad y otras características ventajosas. En física de partículas se encuentran entre las tecnologías más adecuadas desarrolladas hasta el momento para el seguimiento de las trayectorias de las partículas.
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La cartografía del universo y de sus galaxias revela sus primeros resultados
La colaboración SDSS-III, en la que participa el IAC, anuncia nuevos resultados del proyecto BOSS sobre la enigmática energía oscura y los neutrinos, las elusivas partículas subatómicas claves para entender tanto el origen del universo como las supernovas
También se han presentado los resultados de los proyectos SEGUE, que proporciona información sobre la evolución de la Vía Láctea, y el recién iniciado APOGEE, que logra observar regiones del cielo muy oscurecidas por la presencia de polvo interestelar gracias a la luz infrarroja.
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Comienzan los ensayos clínicos con pacientes en el PET/CT del CNA
En el mes de enero se han realizado las primeras pruebas médicas en pacientes con el escáner PET/CT del Centro Nacional de Aceleradores (CNA). Como resultado de la firma del convenio entre el CNA-Universidad de Sevilla y el Hospital Universitario Virgen del Rocío (HUVR) de Sevilla en noviembre del año pasado, se ha puesto en marcha este gran proyecto de colaboración entre la comunidad médica del HUVR y la científica del CNA para estudios y ensayos clínicos dentro del campo de la Imagen Médica.
El equipamiento del que dispone el CNA para este tipo de estudios se trata de un equipo híbrido PET/CT que permite obtener información tanto funcional como anatómica del paciente. Según fuentes del Hospital Universitario Virgen del Rocío, la planificación de uso de las instalaciones del CNA por parte del equipo médico del Hospital Virgen del Rocío es de 3 días a la semana con un volumen aproximado de 20 pacientes diarios, luego se atenderán en el CNA en torno a 60 pacientes a la semana.
Adicionalmente, los 2 días restantes quedan abiertos a toda la comunidad científica nacional e internacional para el desarrollo de sus investigaciones con la posibilidad del soporte de los facultativos del Hospital Universitario Virgen del Rocío.
Tal y como indica la doctora Laura Fernández Maza, radiofarmaceútica del CNA, los tipos de pruebas que se pueden realizar en el CNA son muy variadas abarcando principalmente la oncología, con estudios de tumores cerebrales o cáncer de próstata, entre otros, y otras disciplinas como la cardiología o la neurología, con estudios de las enfermedades del Parkinson y el Alzheimer.
¿Qué es PET/CT?
El término PET hace referencia tanto a la técnica diagnóstica como al equipo diagnóstico. PET es el acrónimo de Positron Emission Tomography, es decir, Tomografía por Emisión de Positrones, en español. Se trata de una técnica de diagnóstico nuclear no invasiva capaz de proporcionar información sobre el metabolismo del ser humano, basándose en la distribución espacial de un radiofármaco de vida media corta dentro de un organismo vivo.
Cuando hablamos de CT nos referimos al término inglés Computerized Tomography, Tomografía Computerizada. Esta técnica no invasiva permite obtener, mediante emisión de rayos X, una imagen anatómica en sección o tridimensional del paciente.
¿Cómo se lleva a cabo la prueba PET?
Para realizar esta prueba se requiere en primer lugar la obtención de radioisótopos de vida media corta que se caracterizan por la emisión de una radiación propia, el positrón. Estos radioisótopos se obtienen en el ciclotrón del que dispone el CNA en sus propias instalaciones. Se trata de un acelerador de partículas circular cuyo funcionamiento consiste en el bombardeo de un target mediante un haz de protones o deuterones, según interese. Una vez interacciona el haz de iones acelerado, mediante campos eléctricos y magnéticos alternos, con el target o blanco, tiene lugar una reacción nuclear gracias a la cual se obtiene el radioisótopo requerido.
Tras la reacción nuclear y consiguiente obtención del radioisótopo, éste se traslada a las celdas de la Radiofarmacia adyacente al acelerador. En estas celdas se lleva a cabo la síntesis del radiofármaco, mediante el marcaje de un precursor con el radioisótopo.
Efectuada la síntesis del radiofármaco, este radiotrazador necesita pasar los controles de calidad pertinentes que garantizan las perfectas condiciones del radiofármaco para su suministro a pacientes.
Pasados todos los controles de calidad impuestos por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios, la dosis requerida es inyectada al paciente, que es trasladado desde la sala de inyección hasta la sala PET/CT para realizarle la prueba pertinente.
El resultado obtenido es el de una imagen tridimensional y funcional de la zona estudiada. Esta imagen se consigue gracias a la interacción de los positrones emitidos por el radioisótopo con los electrones del cuerpo del paciente. Como resultado de dicha interacción, se produce la emisión de rayos gamma que son detectados por el tomógrafo PET, generando, tras un procesado informático, la imagen PET. Dado que cada radiofármaco tiene distintas dianas biológicas, se pueden estudiar distintas patologías mediante el uso de distintos radiofármacos.
Aplicaciones de la técnica PET en el CNA
La utilidad de esta técnica es muy variada. Existen distintas indicaciones para los radiofármacos PET de los que el CNA dispone. Los dos radioisótopos que un principio se tiene previsto obtener para su uso en pacientes humanos son el 18F y el 11C.
Existen distintos radiotrazadores disponibles para su obtención en el CNA. La [18F]FDG es un marcador metabólico inespecífico de utilidad fundamentalmente oncológica. Además, se dispondrá de otros marcadores tumorales más específicos tales como la 11C-metionina, útil en el diagnóstico y seguimiento de tumores cerebrales o la 11C-colina, marcador específico del cáncer de próstata.
El CNA dispone de la capacidad de producir [18F]Fluortimidina, que se emplea como marcador de proliferación celular, [18F]FMISO utilizado como marcador de hipoxia, útil para estudio de tumores con bajo consumo de oxígeno o para estudios de traumatismos craneoencefálicos. Otro de los marcadores que se sintetizan en el CNA para uso en humanos es la [18F]DOPA, siendo su aplicación fundamental el diagnóstico de la enfermedad del Parkinson o tumores neuroendocrinos.
Asimismo, se prevé la síntesis de radiofármacos útiles en el diagnóstico de patologías neurológicas como el Alzheimer o cardiológicas.
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Una investigadora española coordina la toma de datos de uno de los grandes experimentos del LHC
La investigadora María Chamizo Llatas, del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y el Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), es desde este mes de enero la responsable de coordinar la toma de datos de CMS, uno de los dos mayores experimentos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), durante 2012-2013. Es la primera española en alcanzar la responsabilidad de la operación completa de un gran experimento como CMS, donde participan más de 2.000 científicos de 155 institutos y 37 países, entre ellos 88 españoles.
Chamizo Llatas ha sido nombrada “Run Coordinator” de CMS, figura responsable de la operación completa del detector CMS para optimizar la calidad de los datos que se toman cuando el LHC está en funcionamiento. “Esto supone coordinar la operación de los distintos subdetectores que forman parte del detector para obtener una alta eficiencia en la toma de datos y una excelente calidad de los mismos para su posterior análisis”, explica la investigadora.
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Cómo podrían escapar los neutrones a otro universo
El salto de nuestro universo a otro es teóricamente posible, dicen los físicos. Y la tecnología para poner a prueba la idea ya está disponible.
La idea de que nuestro universo está incrustado en un espacio multidimensional más amplio ha captado por igual la imaginación de los científicos y del público general.
La idea no es completamente ciencia ficción. De acuerdo con algunas teorías, nuestro cosmos puede existir en paralelo junto a otros universos en otro conjuntos de dimensiones. Los cosmólogos llaman a estos universos ‘mundobranas’. Y entre entre las muchas promesas que se generan está la idea de que partes de nuestro universo podrían, de alguna forma, terminar en otro.
Hace un par de años, Michael Sarrazin de la Universidad de Namur en Bélgica y otros colegas demostraron cómo podría la materia dar el salto en presencia de grandes potenciales magnéticos. Esto proporcionó una base teórica para el intercambio de materia real.
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Fisica basica de fusión Fusion Plasma Physics in Magnetic Fusion ITER en el CERN
Las dos charlas de D.J. Campbell, director científico de ITER, en el CERN merecen la pena; en la primera nos cuenta los conceptos básicos (quizás ya los conozcas pero no está mal recordarlos) y la segunda profundiza en más detalles sobre la física de los plasmas en ITER, un laboratorio científico de fusión que nació en noviembre de 2006, que se empezó a diseñar 20 años antes; ITER pretende ser el proyecto clave para el desarrollo de una futura fuente de energía eléctrica basada en la fusión nuclear en tokamaks. La CEE, China, EE.UU., India, Japón, Rusia y Corea unieron sus esfuerzos científicos en fusión por confinamiento magnético en ITER, un laboratorio experimental en construcción en Cadarache, Francia (la sede de la Empresa Común Europea ‘Fusion for Energy’ que lidera ITER tiene su sede en Barcelona, España). ITER quiera estudiar la fusión D-T (deuterio-tritio), demostrando que es una vía posible; no será fácil lograr un rendimiento Q>10 (Q es el cociente entre la energía de salida tras la ignición y la energía de entrada para lograrla) durante unos cientos de segundos.
Fusion Plasma Physics and ITER – An Introduction (1/4)
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Nuevos materiales para reactores de fusión termonuclear
Científicos de las Universidades Carlos III de Madrid (UC3M), Oxford (Reino Unido) y Michigan (EEUU) han aunado sus esfuerzos para desarrollar nuevos materiales para reactores de fusión termonuclear. Su investigación, que publica la revista Materials Science and Technology, se centra en la
caracterización de aceros de activación reducida endurecidos por dispersión de óxidos para la estructura del reactor.
La fusión termonuclear promete ser una posible solución a la crisis energética actual. Se produce cuando dos núcleos atómicos de elementos ligeros se unen para dar lugar a elementos más pesados, con lo que desprenden una gran cantidad de energía. Para que se pueda producir esta reacción, es necesario un gran aporte de energía, de manera que se alcancen temperaturas del orden de decenas de millones de grados que permiten que los núcleos se acerquen lo suficiente como para vencer su repulsión natural y se condensen en estado de plasma.
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EL UNIVERSO ELEGANTE Teoria de Cuerdas..Branas
Brian Greene habla sobre la teoría de cuerdas
Transcripción
En el año 1919 un matemático Alemán, prácticamente desconocido, llamado Theodor Kaluza sugirió una idea muy audaz, y de algún modo, muy extraña. Él propuso que nuestro universo podría realmente tener más de las tres dimensiones de las que todos somos conscientes. Esto es en adición a izquierda, derecha, adelante, atrás, arriba y abajo, Kaluza propuso que podrían existir dimensiones adicionales del espacio que por alguna razón aún no somos capaces de ver Ahora, cuando alguien expone una idea audaz y extraña algunas veces eso es todo: es audaz y extraña, pero no tiene nada que ver con el mundo que nos rodea. Sin embargo, esta idea en concreto — aunque no sabemos todavía si es correcta o no, y al final daré detalles de experimentos que, en los próximos años, podrían decirnos si es o no correcta — esta idea ha tenido, en el último siglo, un gran impacto en física y continúa generando una gran cantidad de investigación de vanguardia.
Por lo tanto, me encantaría decirles algunas cosas sobre la historia de esas dimensiones adicionales. Entonces, por donde empezamos? Para iniciar, debemos recordar un poco la historia. Volvamos a 1907. Este es el año, cuando Einstein estaba en todo su apogeo al haber descubierto la Teoría Especial de la Relatividad y decide iniciar un nuevo proyecto — el de tratar de entender totalmente, la omnipresente fuerza de gravedad. En ese momento, hay muchas personas que pensaban que aquel proyecto ya había sido resuelto. Newton había dado al mundo, a finales de 1600, una teoría de la gravedad que funciona bien, describe el movimiento de los planetas, el movimiento de la luna y todo lo demás, el movimiento de supuestas manzanas que caen de los árboles golpeando en la cabeza a la gente. Todo aquello,se podía describir usando el trabajo de Newton.
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