Centro GSI Helmholtz para la investigación de iones pesados

instituto de investigación alemán

El Centro GSI Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados ​​(en alemán: GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung ) es un centro de investigación de iones pesados ​​(Schwerion  [de] ) cofinanciado a nivel federal y estatal en el suburbio de Wixhausen en Darmstadt , Alemania. Fue fundada en 1969 como Sociedad para la Investigación de Iones Pesados ​​(en alemán: Gesellschaft für Schwerionenforschung ), abreviada GSI, para realizar investigaciones sobre y con aceleradores de iones pesados. Es el único gran centro de investigación de usuarios del estado federado de Hesse .

El laboratorio realiza investigación básica y aplicada en física y disciplinas afines de las ciencias naturales. Los principales campos de estudio incluyen la física del plasma , la física atómica , la investigación de reacciones y estructuras nucleares , la biofísica y la investigación médica. El laboratorio es miembro de la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes .

Los accionistas son el Gobierno Federal Alemán (90%) y el Estado federado de Hesse , Turingia y Renania-Palatinado . Como miembro de la asociación Helmholtz , la instalación recibió el nombre actual el 7 de octubre de 2008 para darle mayor notoriedad nacional e internacional. ^[1]

El Centro GSI Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados ​​tiene asociaciones estratégicas con la Universidad Técnica de Darmstadt , la Universidad Goethe de Frankfurt , la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz y el Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt . ^{[2] [3] [4]}

Investigación primaria

La herramienta principal es el acelerador de iones pesados ​​que consta de:

• UNILAC , el Acelerador Lineal Universal (energía de 2 – 11,4 MeV por nucleón )
• SIS 18 (Schwer-Ionen-Synchrotron), el sincrotrón de iones pesados ​​(0,010 – 2 GeV /u)
• ESR, el anillo de almacenamiento experimental (0,005 – 0,5 GeV/u)
• Separador de fragmentos FRS.

La UNILAC se puso en marcha en 1975; El SIS 18 y el ESR se añadieron en 1990, aumentando la aceleración de los iones del 10% de la velocidad de la luz al 90%. ^[5]

Elementos descubiertos en GSI: bohrio (1981), meitnerio (1982), hasio (1984), darmstadtio (1994), roentgenio (1994) y copernicio (1996). ^[6]

Elementos confirmados en GSI: nihonium (2012), flerovium (2009), moscovium (2012), livermorium (2010) y tennessine (2012). ^[7]

Desarrollos tecnológicos

Otra tecnología importante desarrollada en el GSI es el uso de haces de iones pesados ​​para el tratamiento del cáncer (desde 1997). En lugar de utilizar radiación de rayos X, se utilizan iones de carbono para irradiar al paciente. La técnica permite tratar tumores cercanos a órganos vitales, lo que no es posible con rayos X. Esto se debe al hecho de que el pico de Bragg de los iones de carbono es mucho más agudo que el pico de los fotones de rayos X. Una instalación basada en esta tecnología, llamada Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT), construida en el Centro Médico de la Universidad de Heidelberg, comenzó a tratar pacientes en noviembre de 2009. ^[8]

Instalaciones distintas de UNILAC y SIS-18

Parte de las instalaciones de ESR.

• Dos láseres de alta energía , el nhelix (láser de nanosegundos de alta energía para experimentos de iones pesados) ^[9] y el Phelix (láser de petavatios de alta energía para experimentos de iones pesados). ^[10]
• Un detector de neutrones de gran área ( TIERRA ). ^[11]
• Un separador de fragmentos (FRS): el separador de fragmentos GSI o FRS es una instalación construida en 1990. Produce y separa diferentes haces de (normalmente) iones radiactivos . El proceso se realiza a partir de un haz estable acelerado por UNILAC y luego SIS que incide sobre un objetivo de producción. A partir de esto se producen muchos fragmentos. El haz secundario se produce mediante selección magnética de los iones.
• Un anillo de almacenamiento experimental (ESR) en el que se pueden almacenar grandes cantidades de iones radiactivos altamente cargados durante períodos prolongados con energías de 0,005 a 0,5 GeV/u. ^[12] Esta instalación proporciona los medios para realizar mediciones precisas de sus modos de desintegración . ^[13] El descubrimiento de un nuevo y misterioso fenómeno se conoce como anomalía GSI .

Evolución futura

En los próximos años, GSI evolucionará hasta convertirse en una estructura internacional denominada FAIR for Facility for Antiproton and Ion Research : un nuevo sincrotrón (con una rigidez magnética respectiva de 100 T⋅m), un Super-FRS y varios anillos nuevos, entre ellos uno que puede ser utilizado para la investigación de antimateria. ^[14] La mayor parte de la instalación entrará en funcionamiento en 2022; La operación total está prevista para 2025. ^[15]

La creación de FAIR fue firmada conjuntamente el 7 de noviembre de 2007 por 10 países: Finlandia, Francia, Alemania, India, Rumania, Rusia, Eslovenia, Suecia, Reino Unido y Polonia. Entre los representantes se encontraban Annette Schavan , ministra federal de ciencia de Alemania, y Roland Koch , primer ministro del estado de Hesse . ^[dieciséis]

Ver también

• GANIL
• Riken
• JINR
• CERN
• frib
• NSCL
• Fuente de neutrones ISIS
• RAÓN

Referencias

1. "Pressemitteilung des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung vom 20. Octubre de 2008". Archivado desde el original el 15 de marzo de 2010.
2. GmbH, Eco Zeitungen. "GSI y TU Darmstadt establecen su fuerte wissenschaftliche Partnerschaft - Echo Online". echo-online.de (en alemán) . Consultado el 30 de julio de 2019 .
3. "Universität Heidelberg und Partner schließen mit GSI Vereinbarung über strategische Zusammenarbeit in Wissenschaft und Forschung - Pressestelle der Universität Heidelberg". uni-heidelberg.de . Consultado el 30 de julio de 2019 .
4. Darmstadt, Technische Universität (18 de diciembre de 2015). "Cooperación con nueva energía". Technische Universität Darmstadt (en alemán) . Consultado el 30 de julio de 2019 .
5. "Una instalación, mil posibilidades". GSI. 2014. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2014 . Consultado el 22 de diciembre de 2014 .
6. "Se busca: nombre adecuado para elemento pesado e inestable". El guardián . 2009 . Consultado el 22 de diciembre de 2014 .
7. "Descubrimiento de nuevos elementos". GSI Darmstadt. 2016. Archivado desde el original el 29 de enero de 2016.
8. "Historia del éxito". Centro de terapia con haces de iones de Heidelberg (HIT). 2009 . Consultado el 22 de diciembre de 2014 .
9. "nhélice". GSI . Archivado desde el original el 19 de febrero de 2012.
10. "Instalación láser PHELIX". GSI . 29 de marzo de 2012.
11. "TIERRA". GSI . Archivado desde el original el 11 de febrero de 2012.
12. "El anillo de almacenamiento de iones pesados ​​ESR". GSI. Archivado desde el original el 1 de febrero de 2017 . Consultado el 19 de febrero de 2017 .
13. Atanasov, Dinko; et al. (2015). "Entre la física atómica y nuclear: desintegraciones radiactivas de iones altamente cargados". Revista de Física B: Física atómica, molecular y óptica . 48 (14): 144024. Código bibliográfico : 2015JPhB...48n4024A. doi :10.1088/0953-4075/48/14/144024. ISSN  0953-4075. S2CID  120111482.
14. "Aceleradores". JUSTO. 2013. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2014 . Consultado el 22 de diciembre de 2014 .
15. "Aceleradores". GSI. Archivado desde el original el 2 de septiembre de 2017 . Consultado el 6 de septiembre de 2016 .
16. "Países socios FAIR". JUSTO. 2013. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2014 . Consultado el 22 de diciembre de 2014 .

enlaces externos

• FGH
• GSI
• JUSTO

49°55′53″N 8°40′45″E / 49.93139°N 8.67917°E / 49.93139; 8.67917