Dentro de una altísima torre de más de 70 metros ubicada en el Centro Atómico Constituyentes, funciona el acelerador de iones TANDAR. Esta instalación es única en el país y constituye una herramienta fundamental en la investigación experimental básica y aplicada, desarrollada por científicos tanto dentro como fuera de la CNEA.

Desde su invención, en las primeras décadas del siglo XX, los aceleradores de partículas han contribuido enormemente al desarrollo de la ciencia en campos tan diversos como la física, la ciencia de materiales, la biología, la medicina, la energía, etc.

A través de un acelerador de iones como el TANDAR, es posible conocer la estructura nuclear de la materia y los mecanismos de interacción entre dos núcleos atómicos (investigación básica), así como estudiar cómo los haces de partículas que se aceleran dentro del TANDAR afectan a una muestra (investigación aplicada).

Una de las aplicaciones es el uso del acelerador como espectrómetro de masas. Con la capacidad de destruir las moléculas que interferirían en estas mediciones, el acelerador puede encontrar radioisótopos en una muestra y contarlos de a uno. Cada radioisótopo nos da información de un proceso de la naturaleza: el berilio-10, por ejemplo, nos da información de procesos geología y el iodo-129 o el uranio-236 de la contaminación en el medioambiente.

Otras líneas de investigación tienen su aplicación a la medicina. Una de ellas consiste en estudiar, con un haz externo, los efectos de la radiación en un material biológico, por ejemplo, un cultivo de células. También con el haz de iones se pueden mejorar polímeros a ser usados como prótesis, o ensayar los blancos que generan neutrones para la aplicación de la técnica de Terapia de Captura de Neutrones en Boro (BNCT), para tratamientos oncológicos.

Este acelerador también ha sido utilizado por los investigadores de la CNEA para desarrollar los paneles solares para el satélite argentino SAOCOM 1A, puesto en órbita recientemente. Puntualmente, se verificó la degradación de las celdas solares simulando las extremas condiciones a las que están sometidas en el espacio durante toda su vida útil.

Por otro lado, este sofisticado acelerador también contribuye con la formación de recursos humanos, tanto técnicos como científicos. Además, muchos investigadores utilizan estas instalaciones para capacitarse y realizar ensayos en el marco de sus tesis de grado y postgrado.

Un poco de historia

A fines de 1977, la CNEA firmó con la compañía estadounidense Electrostatics International Inc. un contrato para la construcción de un acelerador electrostático de 20 MV. Como parte del acuerdo, Argentina fue la encargada del desarrollo de la ingeniería conceptual para las obras locales, incluyendo edificios (de los cuales se destaca la torre de hormigón de 73 metros de altura), el tanque de presión, el sistema de trasvasamiento y almacenamiento de hexafluoruro de azufre.

Las obras comenzaron a fines de 1979 y en septiembre de 1985 se utilizó el primer haz de iones para experimentos. La inauguración oficial del acelerador se concretó un año después, luego de la publicación del primer trabajo de investigación.

Cómo funciona

Dentro de esa gran torre que se ve desde la Avenida General Paz, el TANDAR se encarga de acelerar distintos tipos de iones, es decir, átomos a los que se le ha agregado o se le ha quitado una carga eléctrica.

Para ello, en lo más alto de la torre se encuentra la fuente de iones negativos que agrega un electrón extra a los átomos. Con campos eléctricos, estos iones son dirigidos a un electroimán que los hace girar, seleccionando su masa. Un nuevo campo eléctrico, de 200 mil voltios los introduce al acelerador principal.

Allí, un potencial eléctrico de millones de voltios positivos en el centro del acelerador principal atrae los iones negativos, imprimiéndoles gran velocidad. En ese punto atraviesan una delgada lámina que les retiene el electrón extra y muchos de los electrones propios. Los iones, convertidos ahora en positivos, son repelidos por el potencial eléctrico, ganando aún más energía.

Una vez acelerados, los iones son girados por un segundo electroimán, el cual selecciona su con precisión su energía y los dirige a las salas experimentales. Allí, impactan con un blanco o muestra para poder estudiar la reacción entre estos iones y los núcleos del blanco. Con detectores dispuestos alrededor del blanco se pueden detectar e identificar los nuevos núcleos producidos en estas reacciones y deducir los mecanismos mediante los cuales fueron formados.

Más Información: https://www.youtube.com/watch?v=zY16Rfbo_1A