Rayos cósmicos para «ver» la Tierra

Descubrir depósitos de minerales ocultos, controlar fugas de gases en depósitos subterráneos, observar el interior de un reactor nuclear, monitorizar el interior de volcanes para realizar su seguimiento... Y descubrir cámaras ocultas en pirámides. Son algunas de las aplicaciones de la tomografía muónica.

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Redacción

Son invisibles al ojo humano, pero la Tierra recibe todos los días un auténtico diluvio de partículas subatómicas de alta energía, fundamentalmente protones, que llegan desde el espacio desde todas las direcciones prácticamente a la velocidad de la luz. Son los rayos cósmicos, que nos atraviesan constantemente sin que lo advirtamos, al igual que lo hacen con las rocas, los edificios y con cualquier otro objeto que se interponga en su paso. Su verdadero origen aún es un misterio y trae en jaque desde hace años a los astrofísicos de partículas, que intentan determinar sus fuentes privilegiadas de emisión, tanto desde nuestra galaxia como más allá de ella. Son preguntas que intenta responder la investigación básica, pero en este camino hacia lo desconocido también se han encontrado importantes aplicaciones prácticas en el análisis de los rayos cósmicos. O, más concretamente, de los muones, las partículas elementales que se originan cuando chocan con los átomos de la parte superior de la atmósfera terrestre. Lo mismo que los rayox X penetran en el cuerpo humano y permiten ver los huesos en las radiografías, los muones pueden viajar sin desviarse a través de centenares de metros de estructuras sólidas, como la piedra, antes de desaparecer. Si encuentran huecos en su camino se comportan de forma diferente. Y esta particularidad es lo que, por ejemplo, ha permitido a un equipo internacional de científicos desvelar recientemente la existencia de una estructura interna de al menos 30 metros de longitud en la gran pirámide de Keops.

Es solo una muestra de las enormes posibilidades que ofrece la denominada tomografía con muones. «El descubrimiento de la galería en la pirámide pone de manifiesto de forma muy elegante cómo la astrofísica de partículas, en la que es pionera el Instituto Galego de Física de Altas Enerxías de la Universidade de Santigo, tiene importantes aplicaciones de alto impacto», explica Enrique Zas Arregui, investigador en el centro compostelano que participó en el equipo que recientemente identificó una dirección privilegiada de rayos cósmicos que procedía más allá de nuestras galaxias.

Uno de sus pupilos, Lorenzo Cazón Boado, trabaja en las aplicaciones derivadas de esta tecnología en el Laboratorio de Experimentación y Física Experimental de Partículas de Lisboa (LIP), donde lidera un proyecto sobre tomografía muónica dirigida a la geología y a la ingeniería civil. «Vamos a instalar ?explica? dos telescopios de muones, construidos con unos detectores gaseosos llamados tRPCs, en un edificio de la Universidad de Coimbra y otro en una mina de Alentejo, para testar si podemos buscar depósitos de minerales y si podemos detectar acuíferos e identificar los tipos de terreno, algo clave para obras civiles en las que hay que construir túneles y evitar así desastres como las obras del AVE en la cordillera cantábrica».

Pero, al margen de lo que puedan deparar las nuevas investigaciones, el uso de las técnicas derivadas del análisis de rayos cósmicos ya son reales y se emplean desde hace años. Sería imposible, por ejemplo, conocer en qué estado se encontraban los reactores de la central nuclear de Fukushima si no fuera por el uso de esta tecnología. Y hay más casos. «La muografía ?señala Zas? sirve ya para estudiar el interior de pirámides, de volcanes y para el control del tráfico de materiales radiactivos en puertos y fronteras. Y podría utilizarse para buscar elementos pesados en montañas en un lugar como Galicia, con un procedimiento mínimamente invasivo, la antítesis de los métodos de búsqueda y extracción del oro empleados antaño por los romanos en Las Médulas». El hallazgo de una cámara oculta en la pirámide de Keops dio a conocer al gran público las ventajas de la muografía, aunque, en realidad, su utilización en arqueología tampoco es nuevo.

«La tomografía con muones no es una técnica nueva, porque se usa desde los años 50 y en 1969 se utilizó precisamente en arqueología para estudiar el interior de las pirámides mayas y aztecas», precisa Gonzalo Rodríguez, que también hizo el posdoctorado bajo la supervisión de Enrique Zas y que ahora investiga en el Instituto de Física Nuclear de Roma. En su centro están realizando desde hace años una tomografía con muones al volcán Vesubio, lo que permite conocer qué está ocurriendo exactamente en su interior y prevenir posibles riesgos. Científicos de Japón también realizan el seguimiento de sus volcanes con la misma tecnología, que permite ver en una especie de rayos x el interior del cráter.

Lorenzo Cazón sí cree que los avances en la tecnología muónica supondrán una revolución en arqueología, que también será extensible a otros campos. «Existen ya ?dice? consorcios internacionales de tomografía muónica, y se está invirtiendo para crear equipos científicos y técnicos interdisciplinares que van a abarcar muchos campos. Va a abrir un nuevo canal de visión al mundo, como los rayos x a principios de siglo. Si ahora vemos en perspectiva lo que supuso aquello, yo diría que va a ser una gran revolución». Un cambio que nació en la ciencia básica.

Es, sin embargo, una transformación en la que Galicia permanece al margen, o al menos no ha logrado coger el tren, pese a que posee físicos cualificados que se podrían incorporar al área e incluso formar un equipo de referencia. Es algo que lamenta profundamente el catedrático Enrique Zas. «Es una pena ?destaca? que científicos formados aquí, que han tenido que ir al extranjero para seguir con su investigación a consecuencia de la crisis, tengan que proponer estas iniciativas para beneficio de otros países».

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