Boletín UNAM-DGCS-373
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DESARROLLAN EN EL INSTITUTO DE FÍSICA EL PRIMER SEPARADOR ISOTÓPICO DE MÉXICO
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Tendrá entre sus principales
aplicaciones calcular la edad absoluta de los restos arqueológicos y
fósiles
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Comenzará a funcionar en el
transcurso de este año: Efraín Chávez Lomelí
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Fue diseñado por los universitarios
para las necesidades propias de sus investigaciones
Investigadores del Instituto de Física (IF) de
la UNAM desarrollan el primer “separador isotópico con aceleradores” de México
que, entre sus principales usos, permitirá calcular la antigüedad de los restos
arqueológicos y fósiles, lo que resulta fundamental para el país por sus
innumerables vestigios y rico pasado.
El investigador del IF, Efraín Chávez Lomelí,
explicó que el proyecto, cuyo avance es del 98 por ciento, estará terminado en
dos meses y comenzará a funcionar a finales de este año.
Aclaró que aun cuando existen separadores
isotópicos, principalmente en Estados Unidos y Europa, el del Instituto de
Física fue diseñado por los universitarios para atender sus necesidades de
investigación.
Un importante beneficio para los arqueólogos
mexicanos, dijo, es que en el país se analizarán las muestras para obtener
medidas de datación por Carbono 14, lo que redundará también en ahorros
económicos importantes.
El separador isotópico complementará las
funciones del acelerador de partículas Peletrón -uno de los instrumentos que
tiene esa dependencia-, el cual trabaja con una terminal de alto voltaje (hasta
tres millones de volts) herramienta útil en el área de física atómica y
nuclear, además sirve para el estudio de materiales biológicos, arqueometría y
geología, entre otros.
Un isótopo, explicó Chávez Lomelí, es una
“especie” de un mismo elemento y los núcleos están hechos de protones y
neutrones. Ejemplificó que el Carbono de la naturaleza tiene dos isótopos
estables: el Carbono 12, más conocido y abundante, y el Carbono 13, que con un
neutrón más, tiene mayor pesadez y rareza.
El separador isotópico con aceleradores es un
instrumento complejo que requirió de muchas investigaciones y estudios previos
a su diseño e instalación, como cálculos de las trayectorias que siguen los
iones.
Chávez Lomelí abundó que una de las primeras
aplicaciones planeadas para el separador isotópico será la detección de núcleos
de Carbono 14, isótopo radioactivo que tiene una vida aproximada de cinco mil
años.
“Este isótopo es formado continuamente en la
superficie de la Tierra por acción de los rayos cósmicos. Por ejemplo, tenemos
Carbono 14 en nuestros huesos. Cuando morimos y nuestros restos son enterrados,
dejamos de recibir el mismo flujo de esos rayos, entonces, el isótopo comienza
a desaparecer poco a poco. Cada cinco mil años esa cantidad se reduce
aproximadamente a la mitad, de manera sucesiva”.
De esa forma es posible estimar la edad
absoluta de restos fósiles o arqueológicos. La comparación entre las cantidades
de carbono 14 de un hueso, diente o pedazo de tela, y su abundancia natural
permite establecer cuánto tiempo tiene enterrada una muestra.
El investigador mencionó que las piezas que
contienen carbono se convierten en un bióxido de carbono (gas), el cual a su
vez se transforma en un carbonato o polvo que se coloca en el acelerador de
partículas; normalmente se obtienen unos cuantos miligramos de material para su
análisis.
Detalló que el método para procesar el material
es delicado porque puede contaminarse con el ambiente. A pesar de ello, en la
Universidad Nacional existe la capacidad para realizar este tipo de estudios y
se contará con la colaboración del grupo de espectrometría del Instituto de
Geología.
El costo del separador isotópico con
aceleradores, dijo, fue mínimo debido a que se aprovecharon otros equipos del
IF. Tan sólo el Peletrón representa una inversión de un millón de dólares.
A ello se suman elementos electromagnéticos
como imanes deflectores -que desvían la dirección de las partículas- con
configuraciones dipolares y cuadrupolares, bombas de vacío, medidores,
etcétera, con un costo de alrededor de 50 mil dólares.
Chávez Lomelí recordó que la comunidad
científica identificó y estudia a cerca
de tres mil isótopos estables y radioactivos, algunos de los cuales existen de
manera natural y otros son creados artificialmente por el hombre. Cada uno de
ellos representa un "laboratorio" con propiedades especiales que
requieren de estudio.
Finalmente, destacó la participación de la
doctora María Esther Ortiz Salazar, del físico Arcadio Huerta y del maestro
Rafael Macías Pérez en este proyecto de investigación básica y aplicada del IF.