Visita a ESRF

El sincrotrón, el haz que ilumina la Ciencia

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Mario Viciosa | ESRF

• La gran instalación europea inicia nuevos programas científicos
• Sus potentes rayos X revelan los secretos de la materia a nivel atómico
• El sincrotrón de Barcelona está previsto que comience a funcionar en 2010

Es una rosquilla gigantesca, de 844 metros de circunferencia, por cuyo interior circulan, en el vacío, electrones que alcanzan una energía de 6.000 millones de electrovoltios.

Un haz de luz que puede ser tan fino como un pelo pero de una intensidad tal que desvela los secretos más ínfimos y escondidos de cualquier materia. Se trata de un sincrotrón, una instalación científica de la que existen 20 en el continente, y entre las que destaca el ESRF (Instalación Europea de Radiación Sincrotrón), ubicado en Grenoble (Francia).

A finales del próximo año, si se cumplen los plazos previstos, España contará con su primer sincrotrón en Cerdanyola del Vallés (Barcelona), bautizado como ALBA y financiado por la Generalitat de Cataluña y el Gobierno central con un presupuesto de 164 millones de euros.

Estación científica del interior del sincrotrón. /ESRF

Pero mientras llega ese momento, son muchos los científicos españoles que acuden al ESRF, que comenzó a funcionar en 1994 gracias al empeño de 12 países europeos (sobre todo Francia y Alemania) y al que España contribuye con un 4% de sus 85 millones de presupuesto. Hoy son 19 socios y cinco colaboradores.

Ahora, este gran sincrotrón, que en el fondo es un supermicroscopio con unos poderosos rayos X, acaba de iniciar un nuevo programa, que durará hasta 2018, para ampliar sus capacidades, sobre todo a nivel nanotecnológico. Se trata de seguir siendo el primero por su calidad, según sus directivos no sólo de Europa, sino del mundo, donde hay repartidos medio centenar. Aseguran que es el más especializado, aunque en Estados Unidos y Japón los hay aún más grandes.

Pero ¿cómo funciona un sincrotrón? Subidos sobre la gran rosquilla, Claus Habfast, jefe de Comunicación, resume su complejidad en pocas palabras: "Es un acelerador de partículas. En el centro hay un cañón de electrones en el que se aceleran a una gran velocidad, casi la de la luz, y de allí pasan a un anillo donde se genera un haz de luz de gran intensidad, en longitudes de onda que van de lo visible (óptico) a los rayos X. Esa luz sale transversalmente del círculo hacia diferentes cabinas científicas, llamadas líneas de haz, donde están los instrumentos para hacer los diferentes experimentos".

En ESRF funcionan hoy 43 de estas líneas o estaciones, de las que dos están financiadas por España para científicos de nuestro país (de las 12 que hay para alquilar), aunque también utilizan las de ESRF más que el 4% que les correspondería. "El sincrotrón es interesante para la física, la biología, el arte, la arqueología... Cada año pasan por aquí 6.400 usuarios, aunque sólo se aceptan el 45% de las peticiones. Su trabajo supone 1.500 experimentos y unas 1.600 publicaciones científicas", asegura Manuel Rodríguez, jefe de gabinete del director general de ESRF.

Experimentos

Son trabajos variopintos con resultados que siempre son sorprendentes. Ahí está el equipo de Trinitat Pradell, enfocando su pedazo de haz sobre 30 micras de una pintura del Renacimiento para revelar la técnica que utilizó el pintor (temple u óleo) y el origen geográfico de los pigmentos. Y la paleontóloga Carmen Soriano, descubriendo nuevas especies de escarabajos en ámbar recogido en España de hace 110 millones de años. Y el biólogo italiano Alberto Bravin, que en la unidad médica de ESRF utiliza la potente radiación para la investigación de una nueva radioterapia, que ya ha logrado eliminar tumores cerebrales, hasta ahora incurables, en ratones de laboratorio.

El haz de luz del sincrotrón. / ESRF

Para ir de una estación a otra dentro del anillo es normal cruzarse con científicos que utilizan la bicicleta, a pocos metros del acero que contiene el haz de electrones. Luego, en su estación, trabajan a destajo durante las jornadas que tienen adjudicadas con sofisticados aparatos, incluso de noche, porque éste es �el rayo que no cesa�, muy diferente de aquel del poeta Miguel Hernández. Los datos que luego se llevan para casa les sirven para estudiar durante meses.

Importante es también que sólo un 10% del tiempo se vende a las empresas, casi todas farmacéuticas. Es un modo de lograr financiación privada, pero sin perder de vista su vocación de servicio al público investigador. Incluso vetan trabajos con fines militares o materiales muy radiactivos.

"Es el instrumento ideal para comprender el mundo a escala atómica y por ello es importante en cualquier sociedad que busca nuevas energías, nuevos materiales, nuevos fármacos", asegura Francesco Sette, el director general de la instalación.

ESRF es, sin duda, una escuela para los expertos españoles que va a necesitar el sincrotrón catalán ALBA, si bien todos dejan claro que ambos serán complementarios. Lo que no está tan claro es que España siga pagando dos líneas propias que tiene en Grenoble, lo que ya preocupa a los científicos que ahora están allí.

Tesoros ocultos

Cuando se visita ESRF, apabulla la ciencia concentrada por metro cuadrado. Junto a quienes cristalizan proteínas para averiguar su estructura y sus funciones, otros buscan un helado que se mantenga estable o analizan un pelo de Napoleón para descubrir que fue envenenado con arsénico.

Utilizan para ello unos rayos X con un billón de fotones más que cuando se descubrieron, a principios del siglo XX.

Cinco de las líneas del haz de este sincrotrón están hoy destinadas a las imágenes ópticas y son las que tienen más demanda, sobre todo para investigaciones médicas (como Alzheimer, corazón, cáncer, etc.), pero también para Paleontología, «una de las áreas que más ha crecido en los últimos 10 años», según explica José Baruchel, responsable del área. Entre sus hitos, Baruchel menciona el hallazgo del cerebro de un pez fósil de hace 300 millones de años. Casi magia, pero ciencia.