El laboratorio europeo de física nuclear 'ELI-NP' está situado en las proximidades de Bucarest (Rumanía). Su sigla desvela con claridad cuál es su propósito debido a que el acrónimo 'ELI' significa 'infraestructura de luz extrema' (Extreme Light Infrastructure) y 'NP' desvela que esto va de física nuclear (Nuclear Physics). Los físicos experimentales que investigan en estas instalaciones han diseñado varias herramientas de vanguardia, pero la última de ellas las supera a todas.
Y es que este laboratorio tiene el que ahora mismo es el láser más potente del planeta. Y con mucha diferencia. Este sofisticado y complejo dispositivo tiene una potencia de nada menos que 10 petavatios, que, como podemos intuir, es una cantidad descomunal de energía. Para poner esta cifra en perspectiva nos viene bien saber que multiplica por seis millones la potencia que es capaz de entregar un reactor nuclear de agua a presión como los que podemos encontrar en algunas centrales nucleares. Intimida, es verdad, pero lo realmente apasionante es el propósito de este láser.
Un láser diseñado para llevar a cabo experimentos en condiciones extremas
El láser más avanzado que tiene actualmente el laboratorio ELI-NP es capaz de entregar la descomunal potencia en la que hemos indagado en el párrafo anterior durante 25 femtosegundos y el haz tiene una anchura de 3 micrómetros. Es poquísimo tiempo (tan solo 0,000000000000025 s), pero basta para llevar a cabo una amplia variedad de experimentos que requieren recrear unas condiciones de trabajo extremas que es imposible alcanzar sin un dispositivo láser tan potente como este.
La descomunal potencia de este láser permite a los físicos generar un plasma similar al que contienen algunas estrellas
Una de sus aplicaciones consiste en recrear las condiciones que se dan de forma natural en algunas regiones del cosmos al introducir en una cámara de vacío un gas o un sólido y someterlo a la exposición directa al haz del láser. De esta forma es posible generar un plasma similar al que contienen algunas estrellas. No obstante, también es posible emplear este láser para generar una onda en un plasma con el propósito de acelerar haces de partículas, como protones o electrones.
Victor Malka, el presidente del consejo científico del laboratorio ELI-NP, sostiene que es posible utilizar esta última aplicación para acelerar electrones, de manera que podrían ser utilizados en medicina para reemplazar a los rayos X en algunas terapias diseñadas para tratar tumores cancerígenos. Además, la aceleración de protones empleando un láser como este resultaría muy atractiva para reemplazar los sistemas de imanes superconductores utilizados actualmente por los aceleradores de partículas.
No obstante, esto no es todo. Otra aplicación en la que están trabajando los físicos de este laboratorio consiste en utilizar este láser para iniciar la reacción de fusión en un reactor nuclear. La idea no es emplearlo para sostener la reacción a lo largo del tiempo debido a que no tiene la energía necesaria, pero sobre el papel este láser puede actuar como la chispa que facilita la ignición. Incluso puede ser empleado, según el premio Nobel de física Gérard Mourou, para generar partículas y antipartículas en el vacío.
La retahíla de escenarios de experimentación en los que es posible emplear este láser no termina aquí. Y es que también puede ser utilizado para alterar la estructura de los residuos nucleares y facilitar su gestión, así como para tratar el torio que puede ser usado para sustituir al uranio en los reactores nucleares de fisión. Este láser contiene componentes muy complejos que han sido diseñados y fabricados expresamente para que llegue a buen puerto, pero no cabe duda de que los poco más de 100 millones de euros que ha costado construirlo representan una inversión razonable frente al conocimiento que presumiblemente va a poner en las manos de los científicos.
Imagen | Laurent Thion - Thales Group
Más información | Le Monde
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