Hace algunos días, el mediático físico británico, Stephen Hawking, falleció, dejando a la humanidad un legado de ideas, teorías y hallazgos que revolucionaron nuestra forma de ver y entender el universo. Desde la teoría del Big Bang, pasando por su fórmula para tirar un penalti perfecto, hasta aquella que explica los agujeros negros, Hawking  no nos dejó de sorprender.

Al respecto, el investigador de la División de Investigación y Aplicaciones Nucleares de la CCHEN, Sergio Davis, ofrece su mirada sobre una de las más famosas teorías de este connotado astrofísico: la de los agujeros negros.

 Tras la publicación de la Teoría de la Relatividad General de Einstein quedó claro que ciertas estrellas, suficientemente masivas, colapsan al final de su vida, formando agujeros negros: objetos tan densos que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ellos. De acuerdo a la teoría de Einstein, los agujeros negros son eternos, una vez formados permanecen por siempre “devorando” cualquier tipo de materia que cruce el punto sin retorno denominado horizonte de eventos.

Bajo este escenario, una de las contribuciones más importante de Stephen Hawking en los años 70 es la predicción de que los agujeros negros en realidad no son eternos – como aseguraría Einstein-, sino que están obligados por las leyes de la Física a perder parte de su masa a medida que transcurre el tiempo, emitiendo radiación hacia el espacio exterior y “evaporándose” hasta desaparecer completamente. Esta radiación, conocida como radiación de Hawking, no es emitida por la materia que cae al interior del agujero negro, sino por el propio horizonte de eventos, debido a los efectos de la Física Cuántica, aquella que describe el mundo de lo microscópico.

El hecho de que un agujero negro, luego de haber consumido una cantidad inconcebible de materia e información (estrellas, planetas, etc.) durante su vida, simplemente termine evaporándose y desapareciendo sin dejar rastro, es una paradoja sumamente problemática para la Física, y fue justamente el problema que Hawking decidió enfrentar a continuación, en la llamada “paradoja de la información”.

El problema surge debido a que las leyes de la Física prohíben que la información, al igual que la energía, desaparezca del Universo. A modo de ejemplo, si quemamos un libro impreso, la información contenida en él desaparece para nosotros en términos prácticos pero, en principio, si alguien fuera capaz de recolectar cada átomo del humo y cenizas finales podría recuperar dicha información. Sin embargo, si arrojamos el mismo libro a un agujero negro, la información desaparecerá por siempre del Universo una vez el agujero negro se evapore por completo.

Inicialmente, la postura de Hawking fue la de aceptar que la información puede desaparecer (y que, por lo tanto, la Física necesita ser reformulada), y defendió esta postura a tal punto de establecer una apuesta con sus colegas Kip Thorne (Premio Nobel 2017) y John Preskill, en 1997.

Sin embargo, en 2004 publicó un artículo en el cual se retractó de su postura original, proponiendo una nueva solución a la paradoja: la información no desaparece porque es “almacenada” en el borde que forma el horizonte de eventos, y escapa junto a la radiación de Hawking hacia el exterior, del mismo modo en que la información del libro quemado escapa en forma de humo.

“Tenemos esta única vida para apreciar el gran diseño del universo”. Stephen Hawking.

Una invitación a profesionales e investigadores de universidades y entidades públicas o privadas, realiza la Comisión Chilena de Energía Nuclear, CCHEN, y el Organismo Internacional de Energía Atómica, OIEA, para presentar propuestas de proyectos de cooperación, investigación y desarrollo, a nivel nacional, regional e interregional, para el periodo 2020-2021.

Esta iniciativa es parte del Programa de Cooperación Técnica, PCT, del OIEA, que busca levantar proyectos que fortalezcan áreas clave para el país, como seguridad nuclear y radiológica, salud y nutrición, alimentos y agricultura, seguridad alimentaria, desarrollo y gestión de conocimiento nuclear, agua y medioambiente, energía y tecnología de las radiaciones.

Proyectos de Cooperación Técnica

EL OIEA ofrece cooperación técnica a 28 países de América Latina y el Caribe, a través de su PCT, para crear, fortalecer y mantener capacidades humanas e institucionales para el uso pacífico y seguro de la tecnología nuclear, en apoyo a las prioridades nacionales en materia de desarrollo.

En ese sentido, los proyectos de cooperación técnica involucran la venida de expertos; la capacitación de profesionales y técnicos, a través de becas y visitas científicas; y el suministro de equipos, insumos o servicios.

Por su parte, los proyectos que se presenten deben orientarse, entre otros, a resolver problemas prioritarios para el país, enmarcarse en programas nacionales con fuerte apoyo gubernamental y emplear tecnología nuclear competitiva. Asimismo, debe apostar por un beneficio socioeconómico tangible, y contar con el respaldo institucional y gubernamental del sector involucrado.

Cabe destacar que tras la convocatoria anterior, que abarca el periodo 2018 – 2019, postularon 11 iniciativas al OIEA, siendo cinco de ellas aprobadas. Precisamente, en enero de este año comenzó la ejecución de dichos proyectos, los que finalizarán en diciembre de 2019.

Convocatoria 2020 – 2021

Las iniciativas seleccionadas constituirán la propuesta de nuestro país para que sean evaluadas por el OIEA, para conformar el Programa de Cooperación Técnica de Chile para el bienio 2020 – 2021. El plazo para enviarlas vence el martes 10 de abril, a las 12:00 hrs. (mediodía).

Para mayor información, contactar a Loreto Torres (maria.torres@cchen.cl) y a Valentina López (valentina.lopez@cchen.cl), o consultar los siguientes links:

http://pcmf.iaea.org/Default.aspx

https://www.iaea.org/technicalcooperation/Home/index.html

Los antecedentes del Programa de Cooperación Técnica y de esta convocatoria están disponibles a continuación:

Debido al desgaste natural de la fuente con que operaba el irradiador experimental Noratom, se formuló un proyecto para reutilizar material en desuso de la Planta de Irradiación Multipropósito de la CCHEN, el que para efectos del Noratom sí está en condiciones de ser utilizado.

Así es como hoy dejó de ser un proyecto, para transformarse en una herramienta más para los procesos que están a cargo del Departamento de Irradiación y Caracterización de la División de Productos y Servicios de la Comisión. Precisamente, en una pequeña ceremonia que congregó a jefes y funcionarios de distintas unidades que colaboraron con su desarrollo e implementación, fue presentado el irradiador reacondicionado y recargado.

En términos de productividad, se traducirá en un aumento importante de su capacidad, dado que posee una fuente de mayor actividad en relación a los otros equipos, permitiendo la reducción de los tiempos de producción. Lo anterior, sin mencionar la ventaja que implica disponer de un tercer equipo en operación que dará mayor continuidad y disponibilidad del servicio de irradiación.

En concreto, si hoy uno de los irradiadores tarda cerca de tres minutos en irradiar un producto, hoy el Noratom lo hará en menos de un minuto.

En lo que respecta a las mejoras que presenta el equipo, destaca su blindaje y su diseño de instalación dentro del Laboratorio, que antiguamente operaba en altura y hoy fue ubicado al nivel del piso, permitiendo que su manejo sea mucho más simple y seguro para el personal. Asimismo, el proyecto incluyó el diseño de una unidad de control electrónica que facilitará su operación. Dicho sistema de control es un producto que se espera replicar en los otros irradiadores, mejorando su manejo y control en la administración de las dosis.

Reutilización de materiales

Para continuar utilizando este irradiador, es importante mencionar que se reciclaron lápices de Cobalto 60 en desuso, provenientes de la Planta de Irradiación Multipropósito, donde por el nivel de actividades que allí se desarrollan, estas ya no eran útiles, siendo, por tanto, tratadas  en calidad de residuos. Sin embargo, para efectos del Noratom, sí son totalmente utilizables.

 Por eso, bajo estrictas medidas de seguridad, el irradiador fue trasladado al CEN Lo Aguirre para realizar el proceso de recarga y luego se trajo devuelta a La Reina, donde se espera entre en completo y normal funcionamiento hacia fines de abril.

Es preciso señalar que el Laboratorio de Irradiación cuenta con dos irradiadores con los que ha venido operando. Se trata del Gammacell que, al igual que el Noratom, funciona con fuentes de Cobalto 60; y un segundo equipo que utiliza fuentes de Cesio 137.

“Estamos satisfechos con el resultado obtenido, no solo por lo que implica en términos de productividad y rendimiento, sino que también porque estamos haciendo un mejor aprovechamiento de materiales que estaban destinados a ser manejados como residuos”, señaló Ernesto Correa, jefe de la División de Productos y Servicios de la CCHEN, quien aprovechó la ocasión para agradecer la colaboración de las diversas áreas de la Comisión que participaron a lo largo del desarrollo de este proyecto.

Revisa aquí algunas imágenes que dan cuenta del proceso de traslado, recarga e instalación del irradiador experimental Noratom en el CEN La Reina.