Detector del proyecto AGATA (Advanced Gamma Tracking Array)

El Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del CSIC y la Universitat de
València, participa en el proyecto europeo AGATA (Advanced Gamma Tracking Array),
un dispositivo capaz de detectar la radiación gamma del núcleo atómico y determinar
su energía y posición con gran precisión, algo fundamental para conocer las
características del núcleo. Este detector, desarrollado íntegramente en Europa, se ha
probado con éxito en laboratorios de Italia, Francia y Alemania, y está prevista su
instalación en el futuro laboratorio europeo de física nuclear FAIR (Facility for
Antiproton and Ion Research).
AGATA es el multidetector europeo para experimentos de espectroscopia gamma en
física nuclear. La técnica consiste en utilizar la radiación gamma que libera el núcleo
del átomo en procesos radioactivos o en estados cuánticos excitados para determinar
tanto sus características, como su forma geométrica o la manera en que se ordenan en
su interior los nucleones (protones y neutrones). La diferencia con los detectores
utilizados hasta ahora es la gran exactitud con la que podrá determinar, además de la
energía de la radiación, la posición de las interacciones de la radiación en el propio
detector, esto último con un nivel de precisión de milímetros.
Según explica Andrés Gadea, investigador del IFIC y gerente del proyecto, “se trata de
un microscopio para mirar el núcleo del átomo”. Este detector se emplea para estudiar
núcleos ‘exóticos’, donde la relación de protones y neutrones puede llegar a ser muy
diferente a la de los núcleos estables que existen en la naturaleza. De este modo, se
pueden comprobar experimentalmente modelos teóricos, así como propiedades
cuánticas de los núcleos y de las interacciones entre los nucleones dentro del núcleo
atómico.
César Domingo, investigador del IFIC en el AGATA, indica que “tratamos de crear y
analizar en el laboratorio los mismos núcleos exóticos que debieron producirse en fases estelares explosivas a lo largo de la evolución del Universo, en las que se
formaron aproximadamente la mitad de los elementos más pesados que el hierro”.
El IFIC ha desarrollado parte de la electrónica del detector, junto con la Escola Tècnica
Superior d'Enginyeria de la Universitat de València (ETSE-UV). Los investigadores Rosa
Pérez y Tayfun Huyuk realizan su tesis doctoral en el IFIC sobre experimentos
realizados por el grupo con AGATA en Alemania y Francia.
El detector consiste en una matriz esférica de cristales de germanio refrigerados a
temperatura criogénica (unos -196 ºC del nitrógeno líquido), y su tecnología de
encapsulamiento, desarrollada para el detector, ha sido utilizada también en otros
campos como la exploración espacial con el satélite INTEGRAL o en Marte, con la
sonda Mars Odyssey. Asimismo, la colaboración de AGATA investiga su aplicación en
medicina donde, debido a su gran resolución, podría mejorar el diagnóstico por
imagen.
En un futuro próximo, AGATA visitará los principales laboratorios de física nuclear del
mundo. El detector es una pieza clave en FAIR, el laboratorio europeo para la
investigación con iones y antiprotones, que se construye actualmente en Darmstadt
(Alemania), cuyo inicio de operación se prevé a partir de 2020. Por parte española,
además del IFIC y la ETSE-UV, participan el Instituto de Estructura de la Materia y la
Universidad de Salamanca. España contribuye con un 5% del total de la construcción
de AGATA.
Más información:
https://www-win.gsi.de/agata/overview.htm
http://indico.ific.uv.es/indico/event/valencia16aw
Contacto:
Andrés Gadea Raga, investigador Científico CSIC en el IFIC. Project Manager de AGATA.
96 354 49 84 (Andres.Gadea@ific.uv.es)
César Domingo Pardo, contratado Ramón y Cajal CSIC en el IFIC. 96 354 34 96
(Cesar.Domingo@ific.uv.es)

 

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