LAMISTAD, el proyecto para crear un nuevo acelerador de partículas en Latinoamérica

El Proyecto del Sincrotrón Internacional Latinoamericano para Tecnología Análisis y Desarrollo (LAMISTAD) busca que el Caribe, México, América Central, Venezuela y Colombia aceleren su investigación en partículas subatómicas.

Acelerador de Partículas Sirius. / Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón.

Un grupo de científicos latinoamericanos tiene la ambiciosa idea de construir un nuevo acelerador de partículas en la región bajo la iniciativa LAMISTAD (Proyecto de Sincrotrón Internacional Latinoamericano para Tecnología, Análisis y Desarrollo). En un reciente artículo publicado en Nature, han expuesto los detalles de su plan, los beneficios que supone para la región y los desafíos que han encontrado.

Un acelerador de partículas es un dispositivo que aumenta la velocidad de elementos subatómicos como electrones, protones o iones con el fin de que los científicos puedan investigar sus propiedades e interacciones, lo que se traduce en avances para varias ramas de investigación. Existen diferentes tipos de aceleradores, entre los que destacan los colisionadores, los ciclotrones y los sincrotrones.

Los aceleradores de partículas de tipo sincrotrón se diferencian del resto por la trayectoria y la forma en que las partículas subatómicas se aceleran. En una instalación como esta, los elementos avanzan en una órbita circular con ayuda de campos magnéticos y eléctricos, manteniendo un estado de movimiento continuo. Por otro lado, los ciclotrones lo hacen bajo una composición en espiral, mientras que otros aceleradores realizan la misma función en línea recta.

Los sincrotrones generan una forma específica de radiación electromagnética que los investigadores utilizan para desentrañar los misterios de la biología estructural, la geociencia, la medicina y la ciencia de los materiales y la física de partículas.

Los sincrotrones, Latinoamérica y el futuro

Casi todos los aceleradores de partículas grandes usados para investigación han sido construidos en países altamente desarrollados. En lo que toca a sincrotones, destacan, por ejemplo, el Super Proton Synchrotron del CERN, en Suiza, o el Proton Synchrotron del KEK, en Japón.

Uno de lo más recientes, de especial interés para Latinoamérica, es el Sirius, ubicado en Sao Paulo, estrenado en 2018. Si bien esta instalación resulta atractiva para la región sur del continente, para el resto de los países es prácticamente inaccesible desde un punto de vista logístico. El acelerador pionero en la región se llamó UVX, estuvo en funcionamiento entre 1997 y 2019 y también se encontraba en Brasil.

Acelerador de partículas Sirius, en Brasil. Carl De Souza / Getty Images

El proyecto LAMISTAD busca crear otro acelerador de partículas que sea beneficioso para la subregión del Gran Caribe, compuesta por las islas del Caribe, México, América Central, Venezuela y Colombia. Según sus promotores, este proyecto surge de esfuerzos previos de algunas naciones que intentaron atraer esa tecnología de manera independiente a sus territorios.

Los científicos detrás de LAMISTAD han encontrado una fuente de esperanza. Actualmente existe una tendencia a construir aceleradores de partículas en regiones catalogadas como de ingresos bajos y medianos. En 2017 se inauguró la instalación SESAME en Jordania, en la región de Medio Oriente, y en 2018 se completó Sirius en Brasil. El logro de la construcción de ambos aceleradores permite contemplar la posibilidad de más laboratorios de este tipo en otras naciones emergentes, lo que a su vez abre la posibilidad de que la ciencia latinoamericana basada en la luz de sincrotrón prospere.

Acelerador de partículas SESAME, en Jordania. / Picture Alliance / Getty Images

Los pasos de LAMISTAD

Para que el plan tenga éxito, se requiere cooperación entre gobiernos y científicos. Según el artículo publicado en Nature, firmado por Victor M. Castaño, Pedro Fernández de Córdoba, Juan A. Sans y Galileo Violini, el mejor lugar posible para ubicar un acelerador de partículas se encuentra en el estado de Hidalgo, México. Las autoridades locales y federales se han mostrado receptivas para ceder terreno. El sitio es geológicamente estable, la instalación de un laboratorio de este tipo no conlleva riesgos para el medio ambiente y no presenta problemas logísticos en cuanto a suministro de agua, electricidad, internet o transporte.

Otro aspecto fundamental que las naciones del Gran Caribe deben acordar es el nivel de energía al que operará el sincrotrón y su procedencia. El sincrotrón de Brasil opera a tres gigaelectronvoltios. El equipo detrás de LAMISTAD propone que el de México funcione a 1.5 gigaelectronvoltios de manera complementaria a Sirius. Los países interesados también necesitan acordar si la energía provendrá de fuentes tradicionales o de fuentes renovables o “verdes”.

La decisión sobre el financiamiento es crucial y fundamental. Un proyecto de acelerador de partículas implica una inversión de miles de millones de dólares en obras que tardan entre cinco y diez años en completarse. Una vez terminado el dispositivo, se deben destinar cientos de millones de dólares adicionales al año para su mantenimiento. Cada país miembro de la iniciativa debería aportar un porcentaje del dinero necesario para su operación durante toda su vida útil.

LAMISTAD estima que la instalación en México debería costar unos pocos cientos de millones de dólares, mientras que su mantenimiento no debería superar los 50 millones de dólares. A modo de comparación, el proyecto Sirius tuvo un costo de 400 millones de dólares y fue financiado en su totalidad por el gobierno federal. Para concretar el plan en el Caribe, los impulsores del proyecto recomiendan ampliar la base de apoyo financiero, involucrando a países, al sector privado y a organizaciones internacionales como la UNESCO.

Una nueva luz para la región

Con la llegada de un sincrotrón al Gran Caribe, los científicos afirman que se abrirá una red de colaboraciones con el futuro acelerador de África y con el sur de América. Según el documento, “Esta sinergia abre posibilidades para esfuerzos conjuntos de capacitación, que serían rentables y científicamente enriquecedores”.

Asimismo, no se puede ignorar la importancia económica de una instalación científica de tal magnitud en la región. LAMISTAD representaría una oportunidad única para impulsar el intercambio de recursos humanos y materiales, así como para crear un ecosistema económico internacional basado en la ciencia de sincrotrón.

Aunque no se cuenta con un plan aprobado para la creación del acelerador de partículas del Gran Caribe, cada año el interés va en aumento y el número de científicos en las reuniones al respecto está creciendo. En 2023, por ejemplo, el proyecto LAMISTAD organizó un evento híbrido simultáneo en Colombia, Jamaica, España, México, El Salvador y República Dominicana durante seis meses con el fin de establecer una lista concreta de pasos para consolidar la instalación.

“Esperemos que el proyecto LAMISTAD reciba el respaldo social y político que merece. Que la red ya se haya establecido entre investigadores de toda América Latina y del Sur, así como de África, ya es un resultado positivo”, finaliza el artículo.

WIRED