Aplicaciones prácticas, posibles riesgos y conclusiones sobre el LHC

Algunas aplicaciones que se han logrado hasta el momento con el desarrollo del Gran Colisionador de Hadrones son:

EN EL ÁMBITO DE LA MEDICINA
Luchar contra el cáncer con menos efectos secundarios 

Los conocimientos adquiridos en la construcción de aceleradores de partículas como el LHC han servido para mejorar el tratamiento de enfermedades como el cáncer. Una de las técnicas surgidas a partir de estos instrumentos de investigación es la hadronterapia. Frente a la radioterapia, en la que se destruyen las células cancerígenas bombardeándolas con fotones, la hadronterapia ataca al tumor con protones. El fotón de la radioterapia, a su paso a través del cuerpo, va perdiendo energía que transmite a las células que encuentra en su camino. Aunque las células cancerígenas resultan más dañadas y tienen peor capacidad de recuperación, las células sanas no resultan indemnes. Los hadrones concentran su energía en el lugar donde se detienen, algo que depende de su energía de partida y del tipo de tejidos que atraviesan. De esta manera, la acción de la terapia se puede concentrar sobre el tumor reduciendo los daños colaterales. El investigador del Instituto de Física Corpuscular (CSIC) de Valencia y miembro del equipo que trabaja en el detector ATLAS Pepe Bernabéu explica que “este tipo de tratamientos es especialmente conveniente en casos en los que es necesaria mucha precisión, como algunos tumores cerebrales, o los tumores en niños, donde todo el cuerpo está creciendo y el daño de la radioterapia puede ser mayor”.

Avances en imagenología, diagnóstico y estudio de enfermedades.

La Tomografía por Emisión de Positrones (PET) es una técnica no invasiva de última generación de diagnóstico e investigación "in vivo" por imagen capaz de medir la actividad metabólica del cuerpo humano. Se basa en detectar y analizar la distribución tridimensional que adopta en el interior del cuerpo un radiofármaco de vida media ultracorta administrado a través de una inyección intravenosa. según qué se desee estudiar, se usan distintos radiofármacos.

 El PET ha revolucionado la medicina y ha posibilitado avanzados experimentos sobre el cuerpo humano, que de otro modo no podrían haberse hecho nunca. Este tipo de tomografías permiten detectar tumores en función de su actividad metabólica y resultan especialmente útiles en el diagnóstico del cáncer. También pueden ser valiosos en la detección temprana del Alzheimer.

EN EL CAMPO DE LA COMPUTACIÓN

Toda la información para uno, y una información para todos 

El LHC será la aplicación que más volumen de datos genere en el mundo. Producirá 15 millones de gigabytes de datos al año, que deberán estar accesibles para los más de 5.000 científicos y 500 centros de investigación que participan en los experimentos del acelerador. Para gestionar toda esta información, el CERN ha desarrollado el sistema de computación distribuida llamada GRID, que es la más grande del mundo. Todos los datos que surjan del CERN pasarán a través del centro de computación Tier-0 en la sede de la institución que, no obstante, proporciona menos de un 20% de la capacidad de computación total. Desde allí se distribuirá a 11 centros Tier-1, que lo pondrán a disposición de un tercer grupo de centros, los Tier-2. Estos, por último, distribuirán la información a centros de investigación de todo el mundo para que los investigadores puedan acceder a ellos desde sus laboratorios. Los miles de ordenadores de los participantes proporcionarán potencia de computación y almacenamiento al proyecto y, a través de ellos, se podrá acceder a los resultados de las colisiones. “Si tú tienes derecho de acceso puedes escribir y leer de una manera totalmente simétrica”, explica Manuel Delfino, director del Port d’Informació Científica de Barcelona, el único centro Tier-1 de España. “Esto permite que, como he visto cuando he estado en Islamabad, un físico con recursos limitados, pero con conexión al GRID, pueda acceder a los mismos datos que otro físico en Barcelona o Londres”, añade.

Los creadores del GRID creen que este tipo de computación puede suponer una nueva revolución como en su momento fue Internet, creada también en la sede suiza del CERN. “Internet fue clave para allanar el mundo, y el GRID será un nuevo paso en esa misma dirección”, concluye Delfino.

EN EL RECINTO DEL MEDIO AMBIENTE

Lograr que los residuos nucleares sean menos peligrosos 

El almacenamiento de los residuos nucleares es uno de los principales inconvenientes de la energía atómica, pero los físicos que trabajan con aceleradores han propuesto una solución que reduciría la magnitud del problema. Consistiría en bombardear los desechos nucleares con neutrones producidos en aceleradores. De esta manera, se producirían versiones más ligeras de los átomos radiactivos del combustible de las centrales nucleares, que se degradarían a su vez en materiales relativamente inofensivos. Este proceso, conocido como transmutación, permitiría reducir el tiempo de actividad peligrosa de residuos que se pueden mantener activos durante 10 millones de años a sólo 300. Los partidarios de este tipo de tecnología dicen que, además, permitiría reducir el volumen de los residuos enterrados.

La seguridad de las centrales nucleares también se ha visto beneficiada por la tecnología producida para los aceleradores. “La electrónica que instalamos en los detectores va a estar sometida a radiación durante al menos diez años, y tiene que aguantar”, explica Pepe Bernabéu, ingeniero que trabaja en el detector ATLAS. Estas aplicaciones pueden tener aplicación en las centrales nucleares o en entornos sometidos a radiación, como las naves espaciales.

La investigación también ha producido beneficios para el medio ambiente en el desarrollo de plásticos. El incremento en la complejidad de los experimentos obligó a aumentar la cantidad de estos materiales junto a equipos electrónicos. Esto aumentó el riesgo de incendios que, al quemar los plásticos de tipo halógeno que se empleaban, provocaban humos de gran toxicidad. A partir de los 80, el CERN comenzó a emplear materiales que no incluían agentes halógenos o sulfurosos. El acelerador anterior al LHC, el LEP, se construyó empleando plásticos que no contenían este tipo de productos. La empresa privada ha adoptado este tipo de cables, que ahora están muy extendidos. 

Éstos son sólo algunos de los ejemplos de tecnología útil que el Gran Colisionador está empezando a producir con el paso del tiempo. Seguramente, todos y cada uno de los euros gastados en esta fascinante máquina serán rentabilizados con muchas vidas que de otro modo estarían siendo condenadas a la desaparición temprana. Quizá esto nos ayude a ver al LHC no como un despilfarro llevado a cabo por físicos locos que derrochan el dinero en caprichos teóricos, sino como una colosal oportunidad de avanzar hacia un futuro mejor, lleno de soluciones a muchos de nuestros problemas más acuciantes.

POSIBLES RIESGOS

Como a lo largo de toda la historia de la humanidad, el temor a lo desconocido ha provocado que la puesta en marcha del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) disparara los miedos más atávicos, especialmente abonados por la intervención de supuestos científicos  realizando especulaciones sobre la posibilidad de que en los experimentos se crearan microagujeros negros, strangelets (materia extraña), burbujas de vacío, posibilidades todas, según estos  “expertos”, terroríficas.

¿Realmente se pueden producir partículas que absorban la Tierra?
Según los expertos del CERN, no es posible que se desencadenen las teorías catastrófica predichas.
Una comprobación sólida de que nada catastrófico se puede producir en el LHC viene de la radiación cósmica que llega a la tierra desde su formación. Se calcula que la tierra ha recibido partículas de fuentes naturales, equivalentes a un millón de veces las que se esperan en el LHC.
“En el sol ocurren a diario miles de reacciones y colisiones mucho más potentes que las que se generan en el LHC, y el Sol aun sigue ahí, si vemos las estrellas que son miles de veces mayor que el Sol, y aún existen, no hay razones para pensar que se puedan producir efectos devastadores como agujeros negros, strangelets (materia extraña),  monopolos magnéticos y/o burbujas de vacío”, comenta Tara Shears, Profesora e investigadora de Física de Partículas de la Universidad de Liverpool, en el documental del LHC del CERN.

CONCLUSIONES DE LA REALIZACIÓN DEL LHC

Los avances en el conocimiento del origen y evolución del Universo ha traído consigo un desarrollo importante entre otros, en los terrenos de la MEDICINA, TECNOLOGÍA, MEDIO AMBIENTE y COMPUTACIÓN.
Los descubrimientos apuntan a la confirmación de las teorías de la Física Cuántica como el Modelo Estándar y la física de partículas.
Todo apunta a que se logrará confirmar la teoría del Bing Bang y el nacimiento del Universo.

En el siguiente enlace les dejo un ppt del Gran Colisionador de Hadrones , sólo debes hacer click en la siguiente imagen.