Durante mucho tiempo se pensó que eran los bloques de construcción más pequeños de toda la materia, ahora sabemos que los átomos están compuestos ellos mismos de electrones que giran alrededor de un núcleo hecho de protones y neutrones.

Pero, ¿de dónde vienen los núcleos? ¿Cómo se forjan? ¿Qué fuerzas gobiernan su comportamiento? Estas son las preguntas para un nuevo acelerador de partículas denominado SPIRAL2 que se inaugurará en Caen, noroeste de francia el jueves.

El núcleo del átomo fue descubierto en 1911, y sus partes constituyentes unas dos décadas después.

Sin embargo, los científicos aún saben muy poco sobre núcleos, que son alrededor de 10, 000 veces más pequeños que los átomos en los que se encuentran.

Para estudiarlos, el proyecto de 138 millones de euros (153 millones de dólares) sintetizará y examinará los llamados núcleos "exóticos", generalmente se forja en los núcleos de las estrellas y no se encuentra en la Tierra.

"Queremos entender cómo se producen estos elementos constructores de materia en las condiciones de calor extremo que se encuentran en las estrellas, "dijo Jean-Charles Thomas, investigador del instituto de ciencia CNRS de Francia.

Para crear tales partículas, Los científicos dispararán densos haces de iones (átomos despojados de algunos de sus electrones) a través de un túnel de 40 metros (131 pies) a unos 10 metros bajo tierra.

"Vamos a recrear lo que sucede dentro de las estrellas en el laboratorio, ", Dijo Thomas a la AFP.

Los rayos explotarán contra una superficie objetivo, desintegrarse en partículas subatómicas, incluidos núcleos, muchos de los cuales nunca se habrían visto en la Tierra.

Los científicos esperan que el experimento ayude a explicar por qué diferentes núcleos tienen diferentes proporciones de protones a neutrones. La relación es lo que determina la carga de un átomo y el elemento químico al que pertenece.

Los núcleos atómicos de la Tierra varían desde el más ligero, hidrógeno, con un solo protón, al mas pesado, uranio, que tiene 92.

Los núcleos son aproximadamente 10, 000 veces más pequeño que sus átomos, pero contienen el 99,9 por ciento de la masa.

"SPIRAL2 dará acceso a una amplia gama de experimentos sobre núcleos exóticos, que han sido imposibles hasta ahora, ", dijo un comunicado en el sitio web del proyecto.

"En particular, proporcionará rayos intensos de núcleos exóticos ricos en neutrones cuyas propiedades se han explorado poco en la actualidad ".

Las vigas, 10 a 100 veces más densos en átomos que los que se utilizan en cualquier otro acelerador de partículas en la actualidad, creará grandes cantidades de núcleos exóticos para una mayor experimentación, el equipo espera.

Los científicos creen que hay casi 8, 000 tipos de núcleos exóticos, de los cuales hemos observado unos 2, 900 hasta ahora.

Medicina y energía

Los líderes del proyecto esperan que SPIRAL2 produzca beneficios para el tratamiento del cáncer y la energía nuclear.

"Esperamos producir núcleos radiactivos que ... emitirán una radiación muy fuerte pero localizada" para el tratamiento de tumores, dijo Herve Savajols, el coordinador científico del proyecto.

Estas partículas súper pequeñas podrían inyectarse en pacientes con cáncer para emitir su radiación solo cuando lleguen a los tumores objetivo. así sin dañar ningún tejido no canceroso, como lo hacen los tratamientos existentes.

La investigación también puede ayudar a diseñar un método más ecológico y eficiente de generar energía a partir de la fisión nuclear, un proceso que implica la división de átomos con haces de neutrones.

ESPIRAL2, formará parte del acelerador de iones pesados ​​GANIL en Caen, un proyecto de la Comisión de Energía Atómica de Francia (CEA) y el CNRS, con el respaldo de la Unión Europea.

También se están desarrollando proyectos similares en otros países, incluido Canadá y en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Suiza.

© 2016 AFP