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SESAME, el acelerador de partículas que quiere llevar la paz a Oriente Medio

El sincrotrón lega a sus últimas fases de construcción, después de haber acumulado muchos retrasos. Empezará a funcionar en mayo de 2017

Investigadores del equipo internacional de SESAME, junto a un experimento.
Investigadores del equipo internacional de SESAME, junto a un experimento.

La ciencia, a veces, consigue unir lo que la política separa. Israel, Irán, la Autoridad Palestina, Pakistán, Turquía, Chipre, Egipto, Jordania y el minúsculo reino de Bahréin, en el golfo Pérsico, están trabajando en la construcción de un acelerador de partículas, un sincrotrón. Y eso que algunas de estas entidades ni se reconocen diplomáticamente entre ellas.

Les llaman proyectos de “ciencia para la paz”, que es también el lema que caracteriza la Unesco. Y fue el ex director general de la Unesco, el bioquímico español Federico Mayor Zaragoza, quien dio el impulso a un proyecto de diplomacia científica que llevaba ya una década fraguándose en la mente de muchos físicos alrededor del mundo.

Entre ellos destacan el pakistaní Abdus Salam, premio Nobel de Física, que tuvo la primera idea de fomentar la construcción de un sincrotrón en Oriente Medio hace más de 30 años, el exdirector del CERN Herwig Schopper, el experto en teoría de cuerdas Sergio Fubini, y los físicos Gus Voss y Herman Winick, que fueron los que sugirieron una idea que hizo que el proyecto empezara a concretarse. En aquellos años, el viejo sincrotrón de Berlín, BESSY 1, se estaba desmontando, ya que se estaba construyendo uno más potente. Voss y Winick pidieron al gobierno que se utilizaran sus piezas para construir un acelerador en Oriente Medio.

Los países miembros del proyecto decidieron que la sede fuera Allan, una pequeña ciudad a 35 kilómetros al norte de la capital jordana Amman, con el acuerdo que los científicos de todos los países del mundo tendrían siempre libre acceso a la zona

En 1999, bajo el auspicio de la Unesco, se oficializó la idea de SESAME (Luz de sincrotrón para la ciencia experimental y las aplicaciones en Oriente Medio, por sus siglas en inglés). Los países miembros del proyecto decidieron que la sede del CERN del Oriente Medio fuera Allan, una pequeña ciudad a 35 kilómetros al norte de la capital jordana Amman, con el acuerdo de que los científicos de todos los países del mundo tendrían siempre libre acceso a la zona.

Un sincrotrón es un anillo gigante –la circunferencia de SESAME mide 133 metros– en cuyo interior se aceleran electrones a la velocidad de la luz durante unas horas. Los electrones, al quedar atrapados en un recorrido circular por un campo magnético, emiten una radiación –llamada radiación de sincrotrón– que es la que se utiliza para realizar una serie de experimentos científicos.

El director científico de SESAME desde 2014, Giorgio Paolucci, acaba de visitar Barcelona en una gira organizada por el Instituto Italiano de Cultura, y explicó el sentido del proyecto: “Los físicos visionarios que imaginaron la construcción de SESAME sabían que los aceleradores generan desarrollo y nuevas ideas que benefician a toda la sociedad”, explica este físico de 59 años. “Todos sabemos que hasta la investigación más abstracta da resultados muy concretos. Internet es el ejemplo más conocido. Al fin y al cabo, nació porque unos físicos de las altas energías querían intercambiarse datos a miles de kilómetros de distancia”.

Imagen de la sede de SESAME. ampliar foto
Imagen de la sede de SESAME.

Paolucci, bajo cuyo mandato SESAME ha llegado a las últimas fases de construcción, después de haber acumulado muchos retrasos, explica que la idea original de utilizar directamente las piezas del viejo sincrotrón de Berlín quedó rápidamente obsoleta. “Uno de los objetivos de SESAME es revertir la fuga de cerebros en los países del área”, explica Paolucci. “BESSY era una máquina vieja, concebida en los 70. Si tienes a un brillante físico pakistaní con una carrera en los mejores aceleradores de EE UU o Europa, no le vas a atraer con una vieja cafetera”. Después de haber valorado la situación, en 2005 se decidió usar el sincrotrón donado por Alemania como inyector para una máquina completamente nueva.

“El coste, unos 80 millones de euros, sería sufragado por los países miembros, más algunas aportaciones de los países observadores, como España o Italia”, añade Paolucci. También la Unión Europea, a través del CERN, contribuyó directamente con 5 millones de euros con los que se han comprado los 24 imanes dipolares, calibrados en el sincrotrón Alba, en Barcelona. “Para asegurarte que el campo magnético producido sea exactamente el que quieres, tienes que hacer mediciones muy precisas”, explica.

España, a través del acelerador Alba, tiene un papel muy importante en el proyecto de ciencia para la paz SESAME, como explica su directora, la también italiana Caterina Bíscari. “Con SESAME nos unen muchas cosas”, dice. “Después de haber diseñado SESAME, el ingeniero alemán Dieter Einfeld vino a ayudarnos aquí a diseñar Alba”. Este último es un acelerador mucho más potente: su circunferencia es de 269 metros, y llega a energías más altas. “Cuanto más grande es el anillo, más intenso el haz de fotones que puedes crear”, explica la física italiana. El coste de un sincrotrón, añade, es proporcional a su dimensión. “Aunque el presupuesto de SESAME fuera más limitado, su diseño y sus características son parecidas a las de Alba. Es como si fuera una versión low cost de un sincrotrón de tercera generación, los más modernos”. Los intercambios entre las dos instituciones han sido constantes, y en Alba se han formado muchas personas que ahora trabajan en Jordania. Finalmente, explica Bíscari, España se convirtió en país observador de SESAME en 2014. De hecho, es justamente Bíscari la persona que dio esta oportunidad a nuestro país. “Cuando me convertí en directora de Alba en 2012, ya era miembro del consejo directivo de SESAME como delegada de la Sociedad Europea de Física”, explica. “Aprovechando mi presencia, propuse a la Secretaria de Estado de Investigación Carmen Vela que España entrara como país observador, con el acuerdo de la Unesco”.

Es la misma Bíscari quien representa a España en SESAME. Como país observador, entre otras cosas, tiene la posibilidad de proponer nombres de empresas especializadas. De hecho, la industria española participa con un papel importante en este proyecto. La empresa asturiana Nortemecánica ha fabricado las estructuras soporte para el anillo de almacenamiento del sincrotrón de Alba y de SESAME. Y la empresa Elytt, con sede a Madrid, ha construido los imanes cuadrupolos del sincrotrón.

Para que SESAME entre en funcionamiento no queda mucho. “Ya tenemos la fecha de inauguración fijada”, dice orgulloso Paolucci: será el 16 de mayo 2017. “Ahora mismo solo quedan unas últimas piezas, pero dentro de este año ya podremos hacer circular haces de electrones, y a principios del año que viene, ya tendremos haces de luz utilizable”, explica.

De momento, solo trabajan unos 40 investigadores, entre ellos, tres mujeres. “Pero esta desproporción cambiará. En cuanto empecemos a hacer ciencia y nuestra plantilla crezca, habrá muchas más investigadoras, ya que en los campus universitarios del área, en todas las disciplinas científicas, la gran mayoría son mujeres, y muy motivadas”, justifica Paolucci, Según él, “la presencia de científicos de todo el mundo ayudará a los de los países miembros porque llevará experiencias y tipos de experimentos diferentes. Si construyes un estadio, quieres que allí jueguen los mejores, no solo los tuyos,” añade.

El científico italiano cree que los sincrotrones son ideales para fomentar la investigación multidisciplinar. “El sincrotrón es como una enorme bombilla, que te permite obtener una luz con características especiales. Luego con esta luz podrás iluminar lo que quieras, desde un átomo aislado, hasta moléculas, proteínas y estructuras”. Por lo tanto, los sincrotrones son “una herramienta fantástica para hacer hablar las personas entre sí: las diferentes comunidades científicas, y, alargando el concepto, las culturas diferentes. ¡Y funciona!”.

Cuando un israelí e un iraní no encuentren sitio para sentarse en la cafetería, no tendrán más remedio que compartir mesa y hablar. Y  la investigación no podrá usarse con fines militares

Hay muchos ejemplos de colaboraciones nacidas a raíz de la investigación basada en el uso del sincrotrón. La biología lo puede utilizar para estudiar cómo algunos tipos de plantas absorben la contaminación del suelo (fitorremediación). Gracias al sincrotrón de Grenoble, ha sido posible leer unos papiros carbonizados que, de ser abiertos, se habrían hecho añicos. En el campo artístico, la radiación de sincrotrón se ha utilizado para reconstruir punto por punto la composición química de una pintura escondida debajo de un cuadro de Van Gogh: de esa forma se pudo reconstruir los colores de un retrato con una técnica totalmente no invasiva. Algo parecido pasó con la reconstrucción en el sincrotrón Electra de Trieste de la historia un raro violín Guadagnini construido en 1753. “En aquel caso, el violinista quiso cerciorarse después de cada prueba de que el sonido no hubiese quedado afectado: los físicos le explicamos que el método es totalmente no disruptivo, pero él no se fiaba,” ríe Paolucci. “Así que se ponía a sonar en el centro de la sala, algo poco habitual de ver en un sincrotrón”.

Un capítulo aparte merece la cristalografía de las proteínas, un ámbito que se ha ido desarrollando a partir de los noventa, gracias a la premio Nobel israelí Ada Yonath, que también apoya la construcción del sincrotrón. De hecho, las primeras cuatro “líneas de luz” (beamline), los instrumentos del sincrotrón, serán el absorbimiento de rayos X, el infrarrojo, la difracción de polvos y la cristalografía de proteínas.

Paolucci es optimista sobre el papel que jugará esta infraestructura científica para fomentar el diálogo: “Todavía no tenemos cafetería. Pero en cuanto la tengamos, cuando un israelí y un iraní no encuentren sitio para sentarse, no tendrán más remedio que compartir mesa y hablar. Los científicos fuimos capaces de convencer a los gobiernos de que SESAME era una buena idea. Y no, no podrá usarse con fines militares: por estatuto, cada investigación que se lleve a cabo deberá ser publicada”.

Según Caterina Bíscari, SESAME es interesante también para la ciencia porque ofrecerá instrumentos punteros a las comunidades que más lo necesitan. Algunas de las líneas de luz estarán dedicadas a experimentos que ayudarán a los científicos locales a desarrollar en el futuro ámbitos de investigaciones completamente novedosos, concluye.

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