En el seno de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), el laboratorio de física de partículas más grande del mundo, se ha implementado un avance tecnológico con participación chilena que mejora significativamente la calidad de la información registrada por el Detector de neutrinos y dispersión (SND). Este dispositivo opera dentro del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), donde la precisión en la captura de datos es fundamental para el avance de la ciencia moderna.
El núcleo de este avance es un escudo de neutrones denominado ColdBox, diseñado por el Dr. Jilberto Zamora Saá, quien se desempeña como director del Centro Teórico y Experimental de Física de Partículas (CTEPP) de la Universidad Andrés Bello (UNAB). El dispositivo ha resultado ser una pieza fundamental para el éxito del experimento SND en Suiza, permitiendo que la captura de datos se realice con una precisión sin precedentes. La relevancia de esta instrumentación, desarrollada íntegramente en Chile, fue destacada recientemente en las páginas de la revista científica Journal of Instrumentation.
Para comprender la importancia del ColdBox, es necesario analizar el objetivo del experimento SND: el estudio de los neutrinos. Estas partículas subatómicas son fundamentales para la comprensión del universo, pero presentan un desafío extremo para los científicos debido a que poseen una masa casi nula y carecen de carga eléctrica. Estas propiedades permiten que los neutrinos atraviesen la materia sin interactuar con ella, razón por la cual se les conoce coloquialmente como «partículas fantasmas». A pesar de que billones de estas partículas atraviesan el cuerpo humano cada segundo, detectarlas representa una tarea titánica, la cual el Dr. Zamora Saá compara con el intento de tomar una fotografía en una habitación sumida en la penumbra absoluta.
El entorno operativo dentro del Gran Colisionador de Hadrones es extremadamente hostil para los instrumentos de medición. En el caso del detector SND, se utilizan unas láminas denominadas emulsiones nucleares, que funcionan de manera análoga a una película fotográfica antigua. Sin embargo, el colisionador genera una alta radiación de neutrones y protones que provoca un efecto similar al de «velar» un rollo fotográfico, lo que arruina la calidad de la información registrada y genera ruido en las mediciones.
Ante este problema, surgió la necesidad imperativa de crear una barrera física que permitiera el paso de los neutrinos, pero que bloqueara eficazmente las partículas que interferían en la medición. En este punto, la tecnología desarrollada por el equipo de la UNAB marcó la diferencia. La solución consistió en una estructura de blindaje capaz de filtrar el ruido radiactivo, la cual fue desarrollada en Chile mediante el uso de simulaciones computacionales de última generación y construida por técnicos especializados de la Facultad de Ciencias Exactas de la mencionada universidad.
Tras su instalación en las instalaciones del CERN, el escudo ColdBox demostró una eficiencia notable, logrando reducir la radiación de neutrones en más de mil veces. Según destacó el investigador, el sistema funcionó con tal eficacia que los instrumentos situados en su interior prácticamente no detectaban neutrones debido a que el nivel de radiación se volvió extremadamente bajo. Gracias a la implementación de este escudo protector, el detector SND ahora puede registrar las interacciones de los neutrinos de forma clara y confiable.
Este avance tecnológico no solo facilita el estudio más preciso del Modelo Estándar de la física, sino que también abre nuevas posibilidades de investigación en áreas complejas como la materia oscura y la asimetría existente entre la materia y la antimateria.
El éxito de este proyecto ocurre en un momento clave, coincidiendo con la reciente incorporación de Chile como Estado miembro asociado del CERN. Este hito institucional permite que tanto los científicos como las empresas nacionales tengan una participación más activa en los proyectos de investigación y en las licitaciones tecnológicas del organismo internacional. Para el Dr. Jilberto Zamora, este logro es un testimonio del potencial técnico del país, concluyendo que en Chile se puede desarrollar tecnología compleja, funcional y útil para los experimentos científicos más importantes a nivel mundial.
