Con la física nuclear se pueden develar secretos de la historia

El doctor Efraín Chávez desentraña secretos de la historia y cultura milenaria a través de máquinas poderosas, únicas en el país. El científico del Instituto de Física (IF) de la UNAM es uno de los expertos que tiene acceso a los aceleradores de partículas del Laboratorio de Espectroscopia de Masas con Aceleradores (LEMA) del instituto, capaces de caracterizar materiales para conocer su composición atómica. Esto permite conocer, por ejemplo, la antigüedad de un material, lo cual es muy útil en arqueología.

“Algo que destaca en nuestro tipo de investigación es que tenemos acceso a los aceleradores de partículas”, señala en entrevista Chávez Lomelí. En el IF cuentan con cinco aceleradores, de los cuales él trabaja con dos de éstos: el más grande de la UNAM es el segundo más grande del país, y el más nuevo, donde realizan experimentos y llevan a cabo aplicaciones de física nuclear para fechamiento por carbono 14.

Es con este tipo de herramientas que los científicos apoyan a la arqueología y la antropología en México, así como en investigaciones en cambio climático y contaminación ambiental. “Aplicamos técnicas nucleares a problemas muy prácticos: saber la antigüedad de poblaciones en sitios como Teotihuacán, o qué tipo o mezclas de personas de diferentes regiones convergieron en Tenochtitlan, o algunos detalles de vestigios mayas”.

Para llevar a cabo este tipo de investigación, los científicos emplean los aceleradores para analizar isótopos de elementos como carbono 14, a través de los cuales se puede determinar la antigüedad de materiales. El procedimiento inicia con la muestra a estudiar, que puede ser un material orgánico, como un resto óseo, que se pulveriza; posteriormente se lleva al acelerador, donde se le lanza un haz de iones de cesio que bombardea la muestra. De esta forma se extraen los iones de carbono.

Aplicando un voltaje de extracción, se jalan los iones negativos de la muestra y los inyecta al acelerador. Entonces comienza la aceleración, proceso durante el cual se separan diversos isótopos hasta dejar limpio de ellos al carbono 14. La espectrometría de masas con aceleradores de partículas es una herramienta fundamental en ramas de la ciencia y permite la determinación de concentraciones extremadamente bajas a partir de sólo una pequeña muestra (unos pocos miligramos), el análisis se considera no destructivo.

“La historia de México es muy atractiva para hacer investigación, es como la astronomía: algo que vemos y podemos tratar de entender, pero no modificar, porque ya ocurrió. Pero al desarrollar herramientas cada vez más sofisticadas, obtenemos información de la más fehaciente, de algo muy lejano en el tiempo, que ocurrió hace cientos o miles de años”.

MISIÓN ACADÉMICA. Con principios similares, los científicos como Efraín Chávez determinan los componentes contaminantes que existen en el ambiente, así como otras aplicaciones de interés general obtenidas con física nuclear. Pero la tecnología también permite indagar en develar secretos en ciencia básica o “pura”, que es de mayor interés académico para entender mecanismos con los cuales funciona la naturaleza.

“Este tipo de investigación puede estudiar las reacciones nucleares que generan la energía para la evolución estelar, conocer los elementos principales para el desarrollo de una supernova. Quizás al público general no le interese mucho este tipo de aplicaciones, pero a la comunidad científica nos sigue intrigando saber cómo se forma una estrella y de qué manera se forma el material con el que finalmente estamos todos hechos”.

Hay incluso temas más abstractos en los que los investigadores ocupan su tiempo y recursos para estudiar, señala al físico, pero eso es lo que permite encontrarse en la frontera del conocimiento, ahí donde nadie más ha llegado, algo que nadie más a descubierto, lo desconocido.

“En la Universidad nos hemos comprometido a poner al país en ese nivel y competir con todo el mundo. No es fácil ni barato, pero en la medida que la sociedad nos lo demande lo seguiremos haciendo”. Para ello, añade, la UNAM ha obtenido y desarrollado laboratorios como el LEMA, donde existen los aceleradores, la instrumentación y los protocolos para alcanzarlo. Ése es, además, un ambiente y ecosistema que engancha a nuevos estudiantes, jóvenes talentosos que mantendrán ese avance del conocimiento. “La sociedad tendrá el veredicto final y dirá si quiere que sigamos haciendo esto”.

Pero para lograrlo se requerirá seguir financiando la ciencia y si bien ante los recortes presupuestales no hay mucho que hacer, lo que debe mantenerse es la formación de recursos humanos, “generar gente preparada, crítica, pensante y con ideas. Quizá en el futuro sean ellos los tomadores de decisiones, y seguramente tomarán las mejores”.