Dentro del gran predio que ocupa el centro atómico ubicado a 33 km de la Capital, junto al monumental enjambre de cemento, tubos y varillas de hierro del nuevo reactor multipropósito RA-10, se levanta el gran edificio del Laboratorio Argentino de Haces de Neutrones. Si todo continúa como está planeado, el reactor convertirá al país en uno de los principales productores de radiofármacos del mundo, pero además nos pondrá a la vanguardia en la investigación con “haces de neutrones”, un área crítica para la producción, testeado y estudio de materiales. Los neutrones (que generará el reactor) son partículas del núcleo atómico sin carga eléctrica, por lo que interactúan con la materia de forma muy diferente de la de un electrón, un protón o cualquier otra partícula cargada. Como no se desvían por los campos magnéticos, las 'neutrografías' ofrecen información muy diferente de la que se obtiene, por ejemplo, con los Rayos X.
Precisamente para este laboratorio, en los últimos días llegó desde Berlín, Alemania, un equipo de altísima complejidad donado por el Helmholtz Zentrum Berlin (HZB): un instrumento de dispersión de neutrones a bajo ángulo (SANS, por sus siglas en inglés). Sirve para analizar estructuras en una escala de tamaños de entre 0,5 y 400 nanómetros (un nanómetro equivale a la mil millonésima parte de un metro), una resolución que permite realizar ensayos de ciencia de materiales, polímeros, materia blanda, electroquímica, sistemas magnéticos y muestras biológicas, entre otros.
Este equipo prodigioso, el primero en el país y en toda América latina, mide 33 metros de largo y está compuesto por unas 300 piezas que debieron ser meticulosamente embaladas en ocho contenedores enviados por barco.
Desde sus inicios, en 2015, el LAHN fue creciendo y tomando forma contra viento y marea. Atravesó cuatro años de grandes dificultades para la ciencia local, y después, la pandemia. “Y aún así, siempre pudimos –asegura Karina Pierpauli, su directora ejecutiva, con la sonrisa luminosa de quienes no se dejan vencer con facilidad–. Yo les transmito a todos que vamos a encontrar la manera de hacerlo, como lo hemos hecho desde que nacimos. A veces, de las dificultades nacen las oportunidades”.
El SANS está diseñado para un cierto tipo de estudios que tienen que ver sobre todo con el tamaño y la distribución de pequeños objetos dentro de una muestra, que puede ser un polvo, un líquido, una pieza biológica o un objeto sólido.
“En la naturaleza hay muchas cosas que tienen distribución de pequeños objetos en la nanoescala –explica Gabriela Aurelio, investigadora del Conicet, especialista en técnicas neutrónicas, pilar del desarrollo de la comunidad de usuarios de neutrones en el país, responsable del área de vinculación del LAHN y una de las que gestionó la llegada del SANS desde Berlín–. Una célula, sin ir más lejos, contiene en su interior objetos nanométricos. En Alemania se lo usaba para estudiar este tipo de cosas con el perfil científico que satisfacía los intereses de los usuarios de ese país. Y nosotros iremos aplicándolo a los intereses de nuestra comunidad científica. A esto se dirigió una convocatoria a presentar casos científicos de los grupos de investigación del país y de la región; por ejemplo, estudios en células, en membranas biológicas (que exigen saber si ciertas partículas se disponen en forma paralela, como en un cepillo de dientes, o si están desordenadas como si fueran un plato de fideos), en superconductores que tienen vórtices magnéticos y de los que se necesita saber cómo se acomodan”.
Para poder trasladarlo, cada una de las piezas y de los cables debió ser etiquetado y catalogado con un código. Paula Steinberg, investigadora del Conicet que viajó a Berlín en 2019 para capacitarse en su uso, y colaborar con el desarmado y embalaje, las tiene perfectamente registradas en un excel. “Lo usé en los últimos meses de vida y estuve presente cuando emitió el último haz de neutrones; fue un momento muy emotivo –recuerda–. Me quedé también unos meses ayudando a etiquetar todo, hacer el inventario de partes, porque allá también lo tenían que dar de baja como patrimonio para poder hacer la donación. No terminé el proceso porque llegó la pandemia y me tuve que volver, pero arrancamos todo el sistema de nomenclatura, que ellos continuaron, y ahora podremos leerlo”.
Para darse una idea de las complicaciones logísticas que debieron resolverse, un instrumento de neutrones como éste tiene 11 subsistemas. “Algunos son partes esenciales del instrumento, conformados a su vez por numerosos componentes –explica Pierpauli–. Estos van desde elementos que tienen que ver con la ‘óptica’ (es decir, que le dan forma, mejoran, limpian y enfocan el haz, algo que se conoce como ‘colimación’). Otros tienen que ver con el lugar en el que se colocan las muestras y su acondicionamiento, la aplicación de campos magnéticos, la realización de reacciones químicas mientras se mide o cómo se les da temperatura. Después, está toda la parte de la detección. Y asociado con todo eso, el sistema de control para poder manejar el instrumento de manera remota, el procesamiento de la señal y la interfase; es decir, el usuario tiene que poder hacer su experimento de una manera amigable sin necesidad de conocer cómo funciona. Fuera de eso, hay otro subsistema que tiene que ver con las salvaguardas para que el experimento sea seguro en una instalación nuclear. Cómo asegurar el ingreso, el egreso, las aperturas, los cierres, la accesibilidad de los neutrones en los momentos adecuados para que el usuario siempre esté seguro”.
El tubo es tan largo por las exigencias de la técnica “de dispersión a pequeños ángulos”. “Cuando uno desvía muy, muy poquito los neutrones, para detectar esa desviación es necesario tener una distancia mínima, sino es imposible”, explica Aurelio. La muestra se coloca a medio camino; el detector se mueve dentro de ese tubo, y permite barrer distintos ángulos de desviación.
De aquí en más, deberán abrir los containers, sacar los componentes uno por uno, y verificar su correcto funcionamiento. Luego, deberán obtener un permiso de la Agencia Reguladora Nuclear para empezar las tareas de montaje. “Tenemos que esperar que el RA-10 retire a los proveedores del ‘edificio de guías’, porque estas piezas son muy costosas y delicadas, no se puede empezar el montaje si hay gente de obra –destaca Pierpauli–. Entonces, primero vamos a ir sacando los equipos, aprendiendo a usarlos, realizando algún mantenimiento o actualización en nuestros propios talleres y laboratorios, si fuera necesario. Y una vez que nos den autorización, trasladaremos todo para armarlo. Nosotros dependemos de cuando el RA-10 comience a operar. La Agencia Reguladora Nuclear requiere al menos seis meses de operación segura para permitir el ingreso libre de usuarios externos. Pensamos que eso puede ocurrir a fines de 2026. Siempre va a ser seis meses después de que el reactor obtenga su ‘licencia de operación’”.
En principio, se estima que el RA-10 estaría en condiciones de recibir equipamiento en el hall de guías aproximadamente a mitad de este año. La “suite” completa de instrumentos proyectada para el LAHN incluye 14 equipos. Ya arribaron dos: el reflectómetro y el de dispersión de bajo ángulo (SANS).
“El reflectómetro, que llegó en dos containers, estudia interfaces, lo que está pasando, por ejemplo, entre un líquido y un gas, entre dos líquidos distintos, o entre dos sólidos de diferentes materiales –explica Aurelio–. Los dispositivos electrónicos a veces tienen varias capas que cumplen distintas funciones. Este instrumento nos permite estudiar qué está pasando, qué propiedades poseen los materiales o cuáles están siendo protagonistas en esos sitios de contacto. Ya retiramos algunos componentes del sistema de movimiento, y todo eso está siendo verificado y armado. A pesar de que no tenemos todavía neutrones, la actividad en el LAHN es efervescente, enorme”.
El día que llegó el SANS, Paula Steinberg, Gabriela Aurelio y Karina Pierpauli se sentaron con el resto del equipo, y sintieron que habían alcanzado un éxito importante. “No solo porque logramos un convenio de cooperación por el que tuvimos que competir [con el HZB], ya que había otros países interesados, sino porque además se gestaron visitas científicas, colaboraciones de ingenieros por zoom durante todo el proceso, el personal del área administrativa y de comercio exterior del Estado argentino y del Estado alemán buscaron la forma de hacer posible una donación de estas características –subraya Pierpauli–. Organizamos workshops, fuimos invitadas a congresos, ellos vinieron y pudimos construir un entendimiento para implementar este tipo de instalación. Hubo generosidad para transferir el conocimiento que ellos tenían, entendiendo que su instalación cerraba y que era una oportunidad de mantener vivo parte del trabajo de toda su vida. Y también de nuestra parte, que le daremos una nueva existencia al equipo aquí, donde se sentirán siempre bienvenidos. Hubo excelentes relaciones interpersonales y mucho dinero, que es difícil de cuantificar, en acciones colaterales en las que a veces no se sabía si llegarían a buen puerto. Pero la suma de todo eso es lo que hizo posible que Paula esté formada, que Gabriela sea una experta en relaciones internacionales… Eso es hacer ciencia. A veces, el investigador solo ve que el equipo llegó. Pero es importante que la sociedad comprenda que cada paso que uno da hace fuerte a nuestro país en la mirada de otros sobre nuestro profesionalismo científico. Falta, pero éste ya es un gran avance”.
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