El Centro Europeo de Radiación Sincrotrón ( ESRF ) es un centro de investigación conjunto situado en Grenoble , Francia , apoyado por 22 países (13 países miembros: Bélgica, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Italia, Países Bajos, Noruega, Rusia, España, Suecia, Suiza y el Reino Unido; y 9 países asociados: Austria, República Checa, Hungría, India, Israel, Polonia, Portugal, Eslovaquia y Sudáfrica). [1]
Unos 8.000 científicos visitan este acelerador de partículas cada año, realizan más de 2.000 experimentos y producen alrededor de 1.800 publicaciones científicas. [2]
Inaugurado en septiembre de 1994, cuenta con un presupuesto anual de alrededor de 100 millones de euros, [3] emplea a más de 630 personas y acoge cada año a más de 7.000 científicos visitantes.
En 2009, el ESRF inició una primera mejora importante de sus capacidades. Con la creación en 2015 de la nueva sala experimental ultraestable de 8.000 m2 , sus rayos X son 100 veces más potentes, con una potencia de 100.000 millones de veces superior a la de los aparatos de radiografía hospitalaria. [4]
La segunda mejora de las instalaciones, ahora denominada "Fuente extremadamente brillante" (ESRF-EBS), se llevó a cabo entre 2018 y 2020 y, de nuevo, mejoró su potencia de rayos X en un factor de 100, [5] o 10.000 billones más potente que los rayos X utilizados en el campo médico. Se convirtió en el primer sincrotrón de alta energía de cuarta generación del mundo. [6]
Las primeras pruebas con haz de electrones comenzaron el 28 de noviembre de 2019. [7] La instalación reabrió sus puertas a los usuarios el 25 de agosto de 2020. [8]
La planta física del ESRF consta de dos edificios principales: la sala de experimentos, que contiene el anillo de circunferencia de 844 metros y cuarenta líneas de luz tangenciales ; y un bloque de laboratorios , salas de preparación y oficinas conectadas al anillo por un puente peatonal. El cañón de electrones del acelerador lineal y el anillo amplificador más pequeño que se utiliza para llevar el haz a una energía operativa de 6 GeV están construidos dentro del anillo principal. Hasta hace poco, se proporcionaban bicicletas para su uso en el interior del corredor circunferencial del anillo. Lamentablemente, se han retirado después de algunos accidentes menores. Pero incluso antes de esto no era posible andar en bicicleta de forma continua durante todo el recorrido, ya que algunas de las líneas de luz salen de la sala.
La investigación en el ESRF se centra, en gran parte, en el uso de la radiación de rayos X en campos tan diversos como la cristalografía de proteínas , las ciencias de la Tierra , la paleontología , la ciencia de los materiales , la química y la física . Instalaciones como el ESRF ofrecen un flujo, un rango de energía y una resolución inalcanzables con fuentes de radiación convencionales (de laboratorio).
En 2014, se leyeron por primera vez en el ESRF libros antiguos destruidos por la erupción del Vesubio en el año 79. Estos fragmentos de 1840 [ aclaración necesaria ] quedaron reducidos al estado de cilindros carbonizados. [9] [10]
En 2015, científicos de la Universidad de Sheffield utilizaron los rayos X del ESRF para estudiar las plumas azules y blancas del arrendajo y descubrieron que las aves utilizan cambios bien controlados en la nanoestructura de sus plumas para crear los colores vivos de su plumaje. Esta investigación abrió nuevas posibilidades para crear colores sintéticos que no se destiñen para pinturas y ropa. [11]
En julio de 2016, un equipo de investigadores sudafricanos escaneó un esqueleto fosilizado completo de un pequeño dinosaurio descubierto en 2005 en Sudáfrica y de más de 200 millones de años de antigüedad. La dentición de los heterodontosáuridos , al escanearla, reveló huesos del paladar de menos de un milímetro de grosor. [12] [13]
El 6 de diciembre de 2017, la revista Nature dio a conocer el descubrimiento en el sincrotrón europeo de una nueva especie de dinosaurio con características sorprendentes que vivió hace unos 72 millones de años. Se trata de un bípedo, con algunos rasgos de un velociraptor , un avestruz y un cisne, con un hocico parecido al de un cocodrilo y alas parecidas a las de un pingüino. Con una altura de alrededor de 1,2 metros (4 pies) y con garras asesinas, podía cazar a sus presas en el suelo o nadando en el agua, lo que supone una novedad para los científicos en el estudio de los dinosaurios. [14]
En noviembre de 2021, los investigadores demostraron una novedosa técnica de obtención de imágenes por rayos X , "HiP-CT", para realizar exploraciones tridimensionales con resolución celular de órganos completos, utilizando la "Fuente extremadamente brillante" de la ESRF. El Atlas de órganos humanos publicado en línea incluye los pulmones de un donante que murió a causa de la COVID-19 . [15] [16] [17]
En octubre de 2024, First Light Fusion , en colaboración con el Departamento de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Oxford , realizó un experimento sobre fusión inercial en la línea de luz ID19 para investigar la formación y el tránsito de ondas de choque a través de algunos de los amplificadores de First Light Fusion. [18]
El sitio ESRF forma parte del " Polígono científico ", situado en la confluencia de los ríos Drac e Isère, a unos 1,5 km del centro de Grenoble . Está conectado con el sistema de tranvía de Grenoble y las líneas de autobús locales de Semitag (C6, 22 y 54). Está conectado con el aeropuerto de Grenoble-Isère y el aeropuerto de Lyon-Saint-Exupéry .
El ESRF comparte su sede con otras instituciones, entre ellas el Institut Laue-Langevin (ILL), el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) y el Institut de biologie structurele . El Centre national de la recherche scientifique (CNRS) tiene un instituto al otro lado de la calle.
