Antimateria, el otro lado del espejo
Daniel Martín Reina
Varios años después de viajar al País
de las Maravillas, el escritor inglés Lewis Carroll retomó el personaje de
Alicia en el libro A través del espejo y lo que
Alicia encontró al otro lado, escrito en 1871. La historia comienza
con Alicia sentada en el sofá de su sala, meditando sobre lo que ella llama la
casa del espejo. Por extraño que parezca, Alicia está convencida de que al otro
lado del espejo que hay encima de la chimenea existe un mundo tan real como el
de su sala, sólo que las cosas están dispuestas a la inversa. Los libros, por
ejemplo, se parecen a los suyos, pero con las letras escritas al revés. El humo
que sale de la chimenea es el mismo que el que sale del otro lado, aunque
Alicia no puede ver si ahí también encienden el fuego en invierno.
Pero lo que más intriga a Alicia es lo
que se intuye cuando ella deja abierta la puerta del salón. ¿Y si más allá de
la puerta de la casa del espejo fuera completamente diferente? ¿Habría alguna
forma de atravesar el espejo y comprobarlo?
De repente, una niebla empieza a rodear
el espejo como si se estuviera disolviendo el cristal. Alicia se encarama a la
chimenea y un instante después atraviesa el cristal sin saber muy bien cómo.
¡Alicia ha pasado al otro lado!
Entonces empieza a mirar atentamente a su alrededor y descubre que allí dentro, en la casa del espejo, todo es muy distinto…
Entonces empieza a mirar atentamente a su alrededor y descubre que allí dentro, en la casa del espejo, todo es muy distinto…
La antimateria,
¿fuente de energía?
Cuando la antimateria entra en contacto
con la materia se genera una enorme cantidad de energía, más que en cualquier
otra reacción conocida en física. Para que te hagas una idea, la aniquilación
materia-antimateria es 2 000 millones de veces más energética que la combustión
de la gasolina y 100 veces más que la fisión nuclear (la energía de los
reactores nucleares y las bombas atómicas). Bastaría un gramo de antihidrógeno
para producir más energía que la bomba de Hiroshima.
Pero eso no significa que la
antimateria sea una fuente de energía útil. El principal inconveniente es que
la antimateria que existe en el Universo es muy escasa, así que lo primero que
hay que hacer es fabricarla. Y resulta que éste es un proceso muy poco
eficiente, porque se necesita crear millones de antiprotones y positrones para
producir unos pocos átomos de antihidrógeno. En definitiva, la energía que se
aporta para crear antimateria es mucho mayor que la que se obtiene después
cuando se aniquila. Parece casi imposible que en el futuro vaya a existir, por
ejemplo, un motor de antimateria como el que propulsa la nave espacial Enterprise de Star Trek.
Pero imagínate que nuestro propósito no
es utilizar la antimateria como fuente de energía, sino para otros fines más
dudosos. Como los terroristas de la novelaÁngeles y demonios de Dan Brown, que roban antimateria del CERN (Organización Europea de
Investigaciones Nucleares) con la intención de crear una devastadora bomba.
Después de todo, un gramo de antimateria es muy poca cantidad, ¿no?
Supongamos que pudiésemos atrapar todos
los antiprotones que se producen en el CERN y utilizarlos para formar
antihidrógeno, algo impensable de momento. Eso nos daría unos 1 000 millones de
átomos de antihidrógeno por segundo. O lo que es lo mismo, unos 30 000 billones
(3 x 1016) al año. Parece mucho, pero es que si quieres formar un
gramo de antihidrógeno se necesitan 6 x 1023 átomos de antihidrógeno. A ese
ritmo serían necesarios millones de años para reunir un gramo, algo inviable
por mucho que se perfeccionen las técnicas. En la realidad, los terroristas que
quieran hacer armas de antimateria se las van a ver más difíciles que en la
ficción. Así que podemos olvidarnos de la antimateria como fuente de energía o
arma destructiva y centrarnos en el verdadero interés de los científicos, que
es comprender las leyes que gobiernan la naturaleza.
La antimateria en
nuestra vida diaria
Es cierto que la antimateria escasea en
nuestro universo, pero eso no significa que sea algo tan raro y exótico como
pueda parecer. Los físicos crean y destruyen antipartículas a diario desde hace
décadas. Y en los hospitales se utiliza la antimateria en una técnica de imagen
médica muy importante: la llamada tomografía por emisión de positrones (PET,
por sus siglas en inglés).
La tomografía es una técnica que
permite tomar imágenes del cuerpo en cortes. En el caso de la PET se consigue
gracias a la radiactividad de determinados elementos, que emiten positrones de
manera natural; el más utilizado es el flúor-18. Estos elementos radiactivos
tienen una vida media corta, de unos 10 minutos, lo que significa que
transcurrido ese tiempo la cantidad de dicho elemento se reduce a la mitad. La
muestra radiactiva se introduce en el cuerpo del paciente, normalmente por vía
intravenosa u oral, y se espera a que se acumule en el área de interés. Los
positrones que emite continuamente se encuentran enseguida con los electrones
de los átomos de nuestro cuerpo, explotando en dos fotones de alta energía, que
son emitidos en direcciones opuestas, de acuerdo con las leyes de la física.
Alrededor del paciente se disponen los
detectores en forma de anillo, que son capaces de medir el tiempo de llegada de
los fotones y su dirección. Cuando se detectan dos fotones que llegan a la vez
desde direcciones opuestas, sabemos que se ha producido una aniquilación
electrón-positrón. Estos fotones detectados se convierten en señales eléctricas
y la información que se obtiene permite construir una imagen por secciones.
La PET es una técnica diagnóstica muy
útil porque también detecta regiones de alta actividad química. Cuando el
metabolismo de una zona aumenta —por ejemplo, en un tumor—, la concentración de
sustancias químicas también aumenta, y con ella la densidad de electrones. Por
tanto, las aniquilaciones serán más numerosas en esta zona que en otra de baja
actividad metabólica. En definitiva, la PET no sólo proporciona imágenes, sino
que permite visualizar procesos biológicos como el flujo sanguíneo, el
metabolismo y los receptores neuronales. De todo ello se están beneficiando
diversas áreas de la medicina.
RESPONDER:
CÓMO
SE ORIGINO LA ANTIMATERIA
TENIENDO
EN CUENTA LA LECTURA ,ENUMERA LAS APLICACIONES DE LA ANTIMATERIA .
CONSULTAR
1.
RAYOS X
2. RAYOS ALFA,BETA Y GAMA
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