El detector CALIFA està a punt per funcionar a Alemanya després de quasi 20 anys de treball
L’Institut de Física Corpuscular (IFIC, UV-CSIC) forma part de l’equip que s’ha desplaçat a la ciutat de Darmstadt (Alemanya) per instal·lar els últims mòduls del detector CALIFA, un calorímetre que s’instal·larà a R3B, una de les col·laboracions científiques en física nuclear més importants del nou centre de recerca internacional FAIR. Aquesta fita suposa la culminació de quasi 20 anys de treball en el disseny i la posterior construcció del detector, en un projecte liderat per l’Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE, USC).
Investigadors de l’Institut de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV), de l’Institut d’Estructura de la Matèria (IEM, CSIC), de l’Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE, USC) i de la Universitat de Vigo s’han desplaçat aquests dies a la ciutat de Darmstadt (Alemanya) per instal·lar aquests últims mòduls de detecció dissenyats i construïts a Espanya. CALIFA s’instal·larà a l’experiment R3B, que compta actualment amb la participació de més de 250 científics i científiques de 15 països, es dedica a l’estudi de l’estructura i dinàmica del nucli atòmic i està coordinat des de maig de 2017 per la investigadora de l’IFIC Dolores Cortina. El projecte també ha implicat diverses empreses gallegues especialitzades en la fabricació de fibra de carboni, mecanitzat de precisió i metrologia.
En aquesta última fase, l’equip espanyol ha finalitzat la construcció i el muntatge dels mòduls de detecció de CALIFA coneguts com a CEPA. Aquest pas millorarà substancialment la detecció de radiació gamma i partícules carregades d’alta energia que es produeixen en el moment de la reacció nuclear. Amb això augmentarà de forma notable l’eficiència de l’experiment R3B, i facilitarà la realització de mesures de precisió aprofitant els avantatges dels feixos d’ions accelerats en FAIR.
Amb el lliurament de CEPA es tanca una etapa de construcció de CALIFA que ha durat més de 10 anys, en què ha participat personal d’Espanya, Alemanya i Suècia. El cost actual del detector supera els 3,8 milions d’euros. Una vegada completat el treball, el cost final de CALIFA superarà els 5 milions.
El calorímetre CALIFA és capaç de detectar simultàniament partícules carregades i radiació gamma, cobrint un rang energètic sense precedents, dels quiloelectró-volts (KeV) a centenars de megaelectró-volts (MeV). La tecnologia de detecció utilitzada en aquest tipus de detectors, així com les tècniques de reconstrucció de la informació recollida, són similars a les que es desenvolupen en el camp de la imatge mèdica. De fet, la R+D duta a terme per CALIFA ha donat peu a un projecte de “prova de concepte” la finalitat del qual és accelerar la transferència de coneixement i resultats generats en l’àmbit de la investigació fonamental.
Sobre R3B i FAIR
L’experiment R3B (Reactions with Relativistic Radioactive Beams) utilitza ions radioactius a velocitats properes a la llum, amb què es desenvolupa un ampli programa de recerca en qüestions crucials per a la física nuclear. Entre elles destaquen l’estudi de propietats fonamentals dels nuclis atòmics i de la força responsable d’unir els protons i els neutrons que els formen, així com la importància de les correlacions que es donen entre nucleons. Així, R3B té també per objectiu reproduir les reaccions que tenen lloc a les estrelles i que són responsables de generar la seua energia i crear els elements que veiem en l’Univers.
R3B és un dels experiments que es desenvolupa a FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research in Europe), un nou centre de recerca internacional per a l’estudi de l’estructura i les propietats de la matèria visible que forma l’Univers. Es troba actualment en construcció i se situa a les proximitats de Darmstadt. Una vegada finalitzen els treballs, FAIR estarà equipat amb els més potents acceleradors d’antiprotons i ions pesants del món. El centre acollirà més de 3.000 persones de 50 països, que desenvoluparan tasques de recerca bàsica i aplicada al camp de la física nuclear. La seua construcció, el cost de la qual ronda els 1.500 milions d’euros, està finançada per un consorci de nou països.
