El Grupo de Investigación en Interacción de la Radiación con la Materia (GIRMA) de la ULPGC desarrolla dos líneas fundamentales de trabajo: la física de plasmas y la radiactividad en el medioambiente. Ambas tienen un nexo común: el estudio de la los procesos básicos que intervienen en el mundo atómico y subatómico y su aprovechamiento en aplicaciones tecnológicas, en aras a una mejor compresión del medio ambiente.
La principal línea de investigación del este grupo de la ULPGC se centra en el estudio de las propiedades físicas de los plasmas. Como se enseña en los estudios elementales, la materia a nuestro alrededor la encontramos en tres estados básicos: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, en el universo el estado más abundante no es ninguno de estos tres: es el estado de plasma. Ahora bien, ¿qué es un plasma? Simplificando mucho, podemos describir un plasma como “un gas de partículas eléctricamente cargadas”. El 99% de la materia del Universo está en este estado y, así, podemos encontrar el estado de plasma en los núcleos y atmósferas de las estrellas, en las nebulosas estelares y en la mayoría de los objetos en el Universo. También es un plasma el viento solar que está formado por una corriente ininterrumpida de partículas emitidas por el Sol y que baña constantemente la Tierra.
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En nuestro planeta encontramos el plasma en la ionosfera terrestre, que utilizamos para reflejar las ondas de radio, permitiendo así, la comunicación por radio a distancia. Además, lo podemos ver en aparatos tan comunes como los tubos fluorescentes o las cada vez más frecuentes televisiones de plasma. También se crean con fines de investigación y para aplicaciones tecnológicas en los laboratorios científicos.
La esperanza de una fuente inagotable y limpia de energía para la humanidad, se encuentra, también, en el plasma. La energía de Fusión Nuclear consiste en reproducir en la Tierra las mismas reacciones que tienen lugar en el Sol y que sólo pueden tener lugar en estado de plasma. Esto supone un reto tecnológico de proporciones colosales ya que es necesario alcanzar altas temperaturas (de 60 a 150 millones de grados centígrados) para generar el plasma y, además, altas presiones para mantenerlo confinado el tiempo suficiente para que se produzca la reacción nuclear. Es dentro de este campo donde se enmarca la labor investigadora del grupo GIRMA; en palabras del Dr. Juan Miguel Gil, “resumiendo mucho, nosotros nos centramos en el estudio más fundamental de la Física del plasma”. En esencia el grupo se dedica a elaborar sofisticados programas de cálculo con los que modela los procesos atómicos con el fin de simular y predecir el comportamiento de los plasmas.
Este trabajo forma parte de un programa más amplio (nacional, europeo e incluso mundial) para el desarrollo de la energía de Fusión. En este contexto, el grupo de investigación de la ULPGC no trabaja de forma aislada, sino que forma parte del Instituto de Fusión Nuclear (IFN) formado por investigadores de varia universidades españolas y que tiene su sede en la Universidad Politécnica de Madrid. El IFN (junto con el CIEMAT) es un referente nacional en la investigación de diversos aspectos científicos y tecnológicos para el desarrollo de la fusión nuclear. A través del IFN el grupo GIRMA mantiene relaciones con investigadores de centros de investigación internacionales como el Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses (LULI) de la Ecole Politecnique de Francia, el Departamento de Física de la Universidad de Reno, el laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y el Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL) y el Nacional Institute of Standard and Technology (NIST) de los Estados Unidos.
La radiactividad: un fenómeno cotidiano.
Podemos definir la radiactividad como la propiedad de emitir radiación de forma espontánea que presentan los núcleos atómicos de ciertos elementos químicos presentes en la naturaleza. Los tipos principales de radiaciones son: La radiación alfa (que consiste en la emisión de núcleos de helio), la radiación beta (que es la emisión de electrones) y la radiación gamma (que es radiación electromagnética similar a los rayos X o a la luz pero más energética). Es importante señalar que la radiactividad es, en realidad, un fenómeno tan natural como el viento, la lluvia o cualquier otra manifestación de las fuerzas de la naturaleza y que como tal puede utilizarse de forma extremadamente beneficiosa para la humanidad.
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En la naturaleza existen varios elementos que emiten radiación espontáneamente, denominándose radiactividad natural a la que tiene su origen en la naturaleza y radiactividad artificial a la procedente de actividades humanas en las que se generen o manipulen núcleos radiactivos. Para casi todos nosotros la mayor parte de nuestra exposición radiactiva anual procede de fuentes naturales. La radiación natural –que recibimos constantemente, todos los días de nuestra vida- proviene de cuatro fuentes principales: del espacio exterior, de la tierra, del aire que respiramos y de nuestras comidas y bebidas. Por tanto, la cantidad de radiación que recibimos por causas naturales depende de la región donde vivimos, del material de que están hechas nuestras casas y de la forma que se ventilan, e incluso de nuestros hábitos alimenticios. Lejos de lo que se pueda pensar, esta radiación, según explican los profesores del grupo de investigación, no es nociva para el ser humano ya que de forma natural se presenta, en general, en dosis muy bajas.
 | | Distribución tridimensional de la radiación gamma en Fuerteventura. |
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El estudio del origen y distribución de la radiactividad natural en las Islas Canarias constituye la segunda línea de investigación de GIRMA. Para ello, el Grupo de investigación cuenta con diversos detectores de radiación e instrumental asociado que utiliza en los trabajos de campo. Entre sus proyectos destaca la elaboración de los mapas radiométricos de radiación natural en Gran Canaria, Fuerteventura y Lanzarote. Este proyecto se enmarca en un estudio más amplio promovido por la Unión Europea que ha recomendado a todos los países a elaborar un mapa de la radioactividad natural de su territorio, para poder detectar posibles aumentos de radiación por motivos no naturales. En España, este estudio está siendo llevado a cabo fundamentalmente por el Consejo de Seguridad Nuclear (Proyecto MARNA) y por diversos centros de investigación y universidades entre las que se encuentra la ULPGC.La radiación natural en Canarias depende, en gran medida, de las rocas que componen cada isla. Según explica el profesor Dr. Jesús García Rubiano, componente de GIRMA “Con estas mediciones comprobamos que Gran Canaria presenta las mismas variaciones que las que se detectaron en la Península, como dato curioso en Fuerteventura hemos encontrado los índices más altos de radiación natural, pero muy localizados en las zonas de Tindaya y Betancuria”. Esto se debe a la presencia de rocas plutónicas que contienen trazas de diversos elementos radiactivos. “Por otro lado, en Lanzarote hemos comprobado que existe el índice más bajo de radiación de las tres islas, porque debido su historia geológica, sus rocas contienen una proporción muy baja de materiales radiactivos”.
El siguiente paso en sus investigaciones será la medición de la distribución de Radón en Gran Canaria, Fuerteventura y Lanzarote, ese gas noble que supone el 52% de la radiación natural que recibe el ser humano por causas naturales. “Es un gas radiactivo muy pesado que tiende a depositarse en las zonas bajas de las casas y que si se inhala de forma permanente, durante mucho espacio de tiempo y en concentraciones muy altas, puede ser potencialmente peligroso para el ser humano”, señalan los investigadores.
Datos de interés
- Grupo de Investigación de Interacción de la Radiación con la Materia.
- Departamento de Física de la ULPGC
- Edificio de Ciencias Básicas
- Tfno: 928.45.45.09/44.95
- Fax: 928.45.29.22
- Mail: jmgil@dfis.ulpgc.es,jgarcia@dfis.ulpgc.es
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