Opinión
Raúl de la Rosa
El Litio (Li) es el tercer elemento de la Tabla Periódica de los Elementos y hoy es reconocido por ser el material del cual dependen las baterías de los aparatos electrónicos de las Tecnologías de la Comunicación y la Información (TIC’s). Tiene un gran valor económico, tecnológico, social, médico... y hasta politico... pero parte de su valor es la escasez del mismo. No abunda en la naturaleza en las cantidades que permitirían impulsar, con mayor celeridad las TIC’s, las fuentes alternativas de generación y acumulación de energía y por supuesto, la economía, entre muchas otras áreas de la vida humana. Pero, ¿Por qué no es tan abundante siendo que debería serlo? Esa buena pregunta hace tiempo que se viene haciendo y la respuesta no acaba de llegar, al contrario, cada vez que se busca responder, nos surgen más dudas que respuestas.
Básicamente el problema del Litio (Li) es Cosmológico, desde la descripción misma del Big Bang (BB), por lo que expertos de distintos institutos, centros de investigación y universidades han formado grupos de investigación, incluso internacionales, que tratan de dar solución a éste aspecto, una de las grandes incógnitas en la descripción actual del Big Bang (BB). ¿Por qué no hay tanto Litio (Li) como se supone debería haber en el planeta Tierra?
La colaboración internacional n_TOF, en la que participa un grupo de investigadores, mujeres y hombres, de distintas universidades europeas y americanas, ha hecho uso de las capacidades únicas en el mundo de tres instalaciones nucleares como son las del PSI (Paul Scherrer Institute, Suiza), ISOLDE (ISotope On-Line DEvice, CERN) y n_TOF (neutron-Time Of Flight, CERN), para realizar un nuevo experimento destinado a explorar una explicación al Problema Cosmológico del Litio (Li) basada en un canal neutrónico. Se busca empezar a encontrar más respuestas sobre uno de los problemas aún no resueltos de la descripción estándar actual del Big Bang. Los nuevos resultados experimentales, sus interpretaciones teóricas e implicaciones de éstas dos reacciones en el Problema Cosmológico del Litio (Li) han sido publicados en la revista científica "Physical Review Letters".
Diversas reacciones nucleares responsables de la creación y destrucción de núcleos atómicos en la nucleosíntesis durante el Big Bang son cruciales en la determinación de la abundancia primordial del Litio (Li), el tercer (y último) elemento químico formado durante la fase muy temprana de evolución del Universo, junto con el Hidrógeno (H) y el Helio (He). Pero de éstos dos sí hay tanto como corresponde a la descripción estándar del Big Bang (BB).
Los modelos estándar de Big Bang (BB) que se utilizan en la actualidad predicen una abundancia de Li-7, el principal isótopo del Litio, que es un factor 3-4 mayor que el determinado mediante observaciones astronómicas. Recientemente se ha investigado en la instalación n_TOF del CERN la posibilidad de un canal neutrónico que podría incrementar la tasa de destrucción del isótopo Be-7, el precursor del Li-7, y, por lo tanto, hacer compatibles las abundancias cosmológicas del Li calculadas y observadas.
Potencialmente, un canal de reacción neutrónico podría resolver el Problema Cosmológico del Li. En la instalación SINQ del PSI (Villigen, Suiza) se separó el material ’en bruto’ destinado a ser utilizado en el nuevo experimento. El material fue posteriormente enviado a la instalación de haces radiactivos ISOLDE del CERN para producir un blanco puro con menos de 0.1 miligramos de Be-7, que se envió a continuación a la instalación n_TOF para realizar en ella las medidas neutrónicas. Ésta ha sido la primera ocasión en que las dos instalaciones del CERN dedicadas a los experimentos de física nuclear han llevado a cabo un experimento conjunto, utilizando el haz de iones radiantivos de ISOLDE para producir el blanco necesario para un experimento en n_TOF mediante la técnica de tiempo de vuelo de los neutrones.
En un experimento previo en n_TOF se había medido la sección eficaz de la reacción 7Be(n,a)4He en un amplio rango de energías, lo cual permitió imponer fuertes restricciones a uno de los mecanismos de destrucción del isótopo Be-7 durante el Big Bang (BB). En éste experimento, sin embargo, se ha medido la reacción 7Be(n,p)7Li, extendiendo de nuevo datos previos a un mayor rango de energías y, por lo tanto, permitiendo una actualización de la tasa de reacción usada en los cálculos en red estándar del Big Bang (BB)
Aunque los nuevos datos extraidos de los experimentos en n_TOF permiten establecer una base mucho más firme para los cálculos BBN, la conclusión de éste trabajo es que los canales neutrónicos no bastan para resolver el Problema Cosmológico del Li. La comunidad científica tiene aquí un reto que exigirá esfuerzos adicionales para resolver éste enigma, que implica los campos astrofísica nuclear, observaciones astronómicas, cosmología no estándar e incluso Nueva Física más allá del Modelo Estándar de Física de Partículas.
