Bosón de Higgs: bosones y fermiones

Los experimentos del CERN revelan una "importante" propiedad del bosón de Higgs. Han demostrado que el bosón se descompone en otra partícula elemental. Además de desintegrarse en bosones, también lo hace en fermiones. Los experimentos continuarán en 2015 con la reapertura del colisionador de hadrones.

RTVE.es, 23.06.2014

El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha publicado en la revista Nature Physics nuevos resultados de una investigación que revelan una "importante" propiedad del bosón de Higgs. El bosón de Higgs es un tipo de partícula elemental que se cree tiene un papel fundamental en el mecanismo por el que se origina la masa de todas las partículas del Universo. Los experimentos CMS y ATLAS (un detector en el Gran Colisionador de Hadrones) y ATLAS (otro detector), llevaron a observar una partícula subatómica en 2012 que tenía una masa de unos 125 GeV (gigaelectronvoltios).

La desintegración del bosón de Higgs: Los científicos basaron sus mediciones del bosón de Higgs -llamado así por los físicos que teorizaron sobre él desde 1964, Peter Higgs, François Englert y Robert Brout- en su desintegración en otros bosones, según ha indicado el CERN en un comunicado. Los físicos autores de la teoría asociaron el bosón de Higgs a un mecanismo (que pasó a llamarse mecanismo Brout-Englert-Higgs, BEH) que representa los diversos alcances de las dos tipos de partículas elementales de la naturaleza, es decir, los bosones y los fermiones. El mecanismo BEH se postulaba para ser el generador de las masas de todas las partículas elementales. Para probar esta idea, los investigadores del CERN tenían que medir la descomposición directa del bosón de Higgs en ​​todo tipo de partículas.

El bosón de Higgs se desintegra en quarks y leptones: Del estudio en el CMS ha resultado que el bosón de Higgs se desintegra en quarks y leptones (dos tipos de fermiones fundamentales). Según los investigadores: "La combinación de estos dos canales deriva en una fuerte evidencia de la unión directa del bosón de Higgs de 125 GeV con subtipos de fermiones". Por otra parte, el artículo de Nature Physics indica que tienen un nivel de certeza del descubrimiento de 3,8 sigma, cuando se esperaba un 4,4 (en física de partículas el nivel de certeza estándar es cinco).

Confirmación de una hipótesis del Modelo Estándar de Física de Partículas: Según afirma el CERN, estas mediciones son "pruebas fehacientes de que el bosón de Higgs se desintegra directamente a los fermiones a una tasa coherente con la predicha por el Modelo Estándar de Física de Partículas" -una teoría que describe las relaciones entre las interacciones fundamentales conocidas y las partículas elementales que componen toda la materia-. "Con nuestros análisis en marcha, estamos empezando a comprender el mecanismo BEH en profundidad", ha comentado el portavoz de CMS, Tiziano Camporesi. "Hasta el momento, se está comportando exactamente como predice la teoría", ha manifestado. "Estos resultados muestran el poder de los detectores, que nos permiten precisar la física de Higgs", ha indicado el portavoz de ATLAS, Dave Charlton, quien ha señalado: "Estamos cerca de alcanzar el máximo análisis posible de [la teoría de] Higgs con estos primeros datos, y estamos esperando nuevos datos cuando se reinicia el LHC en 2015". Por el momento, los resultados de esta investigación se anunciarán en la 37ª Conferencia Internacional de Física de Altas Energías que acoge Valencia del 3 al 9 de julio.

Reactivación del Gran Colisionador de Hadrones: El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), el acelerador de partículas más poderoso construido hasta ahora, se ha sometido a tareas de mantenimiento y mejora en los últimos 18 meses. Ahora está previsto que se reinicie a principios de 2015 y que se encuentre activo durante tres años, según ha informado el CERN en otro comunicado. Para esta nueva etapa está previsto que el acelerador de partículas ubicado en Suiza incremente la energía generada en las colisiones, de los 8 teraelectronvoltios de la fase anterior a 13 o 14 en 2015, mejorando además su luminosidad, que es proporcional a la densidad de protones que colisionan, cada vez que se cruzan los haces.

Grafeno en la vida diaria

Seis organizaciones españolas se suman al proyecto del grafeno europeo. Es una nueva convocatoria del proyecto del grafeno europeo. La Comisión Europea ha destinado para esta fase 9 millones de euros. Buscan que el grafeno, un "material prodigioso", se incorpore en la vida diaria

Un científico mostrando una pieza de grafeno. BONNINSTUDIO/Getty Images

 RTVE.es, 23.06.2014

Un total de siete centros de investigación y empresas españolas se han sumado al proyecto europeo del grafeno. Ha sido gracias a una convocatoria competitiva de la Comisión Europea, dotada con nueve millones de euros, por la que han invitado a unirse al consorcio a 66 socios de la UE. El proyecto del grafeno representa una inversión europea de mil millones de euros a lo largo de los próximos diez años. Por el momento hay un mayor número de universidades y centros de investigación participantes, aunque, según informa la Comisión en un comunicado, se están sumando más pequeñas y medianas empresas. El consorcio reúne actualmente a más de 140 organizaciones de 23 países, cuyo objetivo es conseguir que el grafeno, un material considerado "prodigioso", así como los materiales estratificados afines, pasen de los laboratorios académicos al uso cotidiano.  A juicio de la vicepresidenta de la Comisión Europea y responsable de la Agenda Digital, Neelie Kroes, el grafeno "podría mejorar radicalmente nuestras vidas: impulsa tanto nuevas tecnologías médicas, como las retinas artificiales, como un transporte más sostenible, con baterías ligeras y ultraeficientes". "Cuanto más consigamos aprovechar las posibilidades del grafeno, mejor", ha sentenciado.

Los 66 nuevos socios proceden de 19 países, seis de los cuales son nuevos para el consorcio: Bielorrusia, Bulgaria, República Checa, Estonia, Hungría e Israel. Los 66 recién llegados añadirán nuevas capacidades al ámbito científico y tecnológico de la iniciativa emblemática. Con sus 16 incorporaciones, Italia es ahora el país con mayor número de socios en el proyecto emblemático del grafeno, junto con Alemania (23 cada uno), seguidas por España (18), Reino Unido (17) y Francia (13). En esta nueva incorporación, por la parte española se han sumado: Universidad de Zaragoza; Biomedical Research Networking Center in Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine; Consorci Institut d'Investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer; Tecnalia Research and Innovation; nVision Systems & Technologies S.L. y el Instituto de Tecnologías Químicas Emergentes de la Rioja. Más de un tercio de los nuevos socios son empresas, principalmente pyme, lo que demuestra, a juicio de la Comisión Europea, "el creciente interés de los agentes económicos por el grafeno". En el consorcio inicial la proporción era del 20 %.

Alta competitividad: La convocatoria competitiva por un importe de 9 de los 54 millones de euros de la fase inicial (2014-2015) ha atraído un total de 218 propuestas, que representaban a 738 organizaciones de 37 países. Las propuestas recibidas fueron evaluadas sobre la base de su solidez científica y tecnológica, ejecución e impacto y clasificadas por un panel internacional de destacados expertos, en su mayoría eminentes profesores de todo el mundo. Se seleccionaron 21 propuestas para su financiación. El profesor Jari Kinaret, catedrático de Física de la Chalmers University of Technology (Suecia) y director del proyecto emblemático del grafeno ha destacado: "La competencia ha sido muy dura. (...) Estoy impresionado por la gran calidad de las propuestas recibidas e impaciente por trabajar con todos los socios nuevos para alcanzar las metas del proyecto emblemático del grafeno".

Copa del mundo de robots

Estos robots formaron parte de la Copa Robótica del Mundo celebrada en Alemania. En total compitieron 40 equipos de doce países. En vez de jugar al fútbol tenían que resolver tareas y mostrar su habilidad y puntería, como en la foto: Cazando un mamut. Foto: EFE / EPA / Matthias Hiekel.

Plantas de cogeneración en crisis

Las plantas de cogeneración perderán el 30% de sus ingresos con la reforma energética. La publicación en el BOE de la orden de parámetros permite ya estimar las pérdidas. La patronal del sector alerta: la mitad de las instalaciones cerrará entre 2014 y 2015

RTVE.es, 20.06.2014 - 14:23h

El sector de la cogeneración advierte de que el recorte aplicado a esa fuente energética con el nuevo sistema de retribuciones alcanzará los 470 millones de euros anuales, lo que provocará que entre este año y el que viene cierren la mitad de las plantas de cogeneración que hay en España. La cuantía del recorte se ha podido calcular al publicarse este viernes en el BOE la orden ministerial que fija los parámetros que determinarán dichas retribuciones, es decir, la pieza que completa el real decreto sobre renovables de la semana pasada. "La Orden supone 470 millones menos de retribución, a los que añadir las cargas de los nuevos impuestos energéticos y los recortes aplicados en 2013 hasta totalizar el impacto de 934 millones de euros que tendrán que soportar en sus productos una amplia gama de industrias en un contexto nacional e internacional especialmente difícil para su competitividad y supervivencia", señala en un comunicado la patronal de cogeneración, ACOGEN.

Según sus cálculos, esos 934 millones que dejarán de ingresar o tendrán que pagar en tributos especiales suponen el 30% del total de ingresos de las plantas de cogeneración, "lo que supone una muy grave brecha en la competitividad de las industrias, su capacidad de exportación y de mantenimiento del empleo". ACOGEN recuerda que con la cogeneración "se fabrica el 20% de nuestro PIB industrial España, y el 50% de los productos fabricados con energía proveniente de cogeneración se exportan. Las industrias vinculadas suman 200.000 empleos directos". Más de mil tipos distintos de instalaciones: La orden del Ministerio de Industria, Energía y Turismo define distintos tipos de incentivos en función de 1.400 estándares distintos de instalaciones. En total, Industria fija más de un millar de instalaciones tipo para recoger una amplia casuística en la que se cruzan variables como la tecnología, la potencia, el año de puesta en marcha, el combustible empleado y otros aspectos técnicos. El sector fotovoltaico es el que contempla más tipos regulatorios (580), frente a los 548 de la fuente de cogeneración, los 150 de la hidráulica, los 45 de la eólica, los 50 de la biomasa o los 70 del biogás. Esta norma consta de 1.761 páginas y completa la reforma del Gobierno en materia de energías renovables, cogeneración y residuos, diseñada para contener el coste regulado de estas instalaciones y, con ello, reducir el déficit de tarifa.

Telescopio Gigante Europeo

JAVIER PEDREIRA 'WICHO' , 17.06.2014

Todo está listo para comenzar las primeras voladuras en el Cerro Armazones para la construcción del Telescopio Europeo Extremadamente Grande del Observatorio Austral Europeo, en el que finalmente España confirmaba su participación al aprobar el Gobierno recientemente la aportación económica correspondiente, unos 38 millones de euros. Con 798 espejos hexagonales de 1,4 metros de diámetro que trabajaran juntos como si fueran un único espejo de 39 metros de diámetro con un área de captación de luz de 978 metros cuadrados, el E-ELT, de European Extremely Large Telescope, será el telescopio óptico e infrarrojo más grande y sensible del mundo. En comparación, por ejemplo, el Gran Telescopio Canarias tiene un espejo de 10,4 metros con un área de captación de 74 metros cuadrados. Pero quizás convenga aclarar que el tamaño del espejo en un telescopio no quiere decir que vaya a «acercar» más las imágenes que capte, sino que será capaz de recoger más luz y radiación infrarroja, lo que permitirá a los científicos ver objetos más débiles y lejanos; será unas 15 veces más sensible que los telescopios ópticos más grandes en funcionamiento en el momento.

Estudiar el universo primigenio: Sus objetivos son estudiar planetas extrasolares, los objetos más antiguos del universo, agujeros negros super masivos, y la naturaleza y la distribución de las energía y materia oscuras en el universo. Como muchos otros telescopios extremadamente sensibles el que se haya decidido instalarlo en un lugar alto y remoto es para que la atmósfera cause la mínima degradación posible en la calidad de las imágenes que capte, aunque además el E-ELT utilizará ópticas adaptativas para mejorar la calidad de las imágenes que capte, controlando en cada momento la posición de cada uno de los espejos individuales según las condiciones atmosféricas para minimizar los efectos de estas. Está planeado que entre en servicio a principios de la próxima década, con una inversión total estimada de unos 1.055 millones de euros, cantidad que incluye dos, o quizá tres, instrumentos. Más adelante se irán diseñando e instalando nuevos instrumentos, de tal forma que el E-ELT sirva para más tipos de observaciones. Para los científicos españoles es muy importante que por fin se haya confirmado la participación de nuestro país en el proyecto, ya que de esta forma podrán disponer de tiempo de observación en el E-ELT.

Planeador de los mares

Este artefacto es un planeador submarino o glider, capaz de atravesar océanos enteros sin propulsión, gracias únicamente a la gravedad y al principio de Arquímedes. Este procede de la Plataforma Oceánica de Canarias (Plocan) y se utiliza para estudios oceanográficos.

Potencial de energía geotérmica

Un estudio sostiene que la energía geotérmica puede quintuplicar la capacidad eléctrica actual.  Así lo determina un estudio de la Universidad de Valladolid. La temperatura aumenta 30ºC cada km que se desciende bajo tierra. Las regiones con mayor potencial: Galicia, Castilla y León, Andalucía y Cataluña. Ampliar fotoCentral de energía geotérmica de Nesjavellir, en Islandia. Central de energía geotérmica de Nesjavellir, en Islandia.Getty Images/iStockphoto

 RTVE.es, 11.06.2014

Investigadores de la Universidad de Valladolid han estimado cuánta electricidad se podría obtener con el calor que se almacena bajo tierra los diez primeros kilómetros del territorio peninsular. Los resultados indican que alrededor de 700 gigavatios, lo que quintuplica toda la capacidad eléctrica instalada en la actualidad. Galicia, Castilla y León, Andalucía y Cataluña son las comunidades con el mayor potencial. La temperatura aumenta 30 ºC cada kilómetro que se desciende bajo tierra. Este gradiente térmico, generado por el flujo de calor del interior de la Tierra y la desintegración de los elementos radiactivos en la corteza, produce energía geotérmica. Cerca de 500 centrales en todo el mundo ya la utilizan para generar electricidad, aunque en España todavía no hay ninguna. Sin embargo, el subsuelo de la península ibérica tiene capacidad para producir hasta 700 gigavatios si se explotara este recurso con sistemas geotérmicos estimulados (EGS, por sus siglas en inglés) a entre 3 y 10 kilómetros de profundidad, donde las temperaturas superan los 150 ºC. Así lo confirma un estudio que ingenieros de la Universidad de Valladolid (Uva) publican en la revista Renewable Energy.

Sistemas geotérmicos estimulados: “La explotación de un sistema EGS pasa por la inyección de un fluido -agua o dióxido de carbono- para extraer energía térmica de la roca situada unos pocos miles de metros bajo la superficie, y cuya permeabilidad se ha mejorado o estimulado previamente con procesos de fracturación”, explica César Chamorro, uno de los autores del estudio. “Después, el fluido calentado se lleva arriba a la central geotérmica, donde se produce electricidad, generalmente mediante un ciclo binario (con intercambio de calor entre el agua y un líquido orgánico), y se vuelve a inyectar al yacimiento en un ciclo cerrado”. Aunque existen estaciones EGS experimentales en países como EE. UU., Australia y Japón, solo hay una conectada a la red: la de Soultz-sous-Forêts en Francia. El resto de las centrales geotérmicas actuales están en las pocas zonas de la Tierra donde se producen anomalías térmicas y presencia de agua caliente a poca profundidad, como en Islandia. “Sin embargo, los recursos EGS se distribuyen de forma amplia y uniforme, por lo que su potencial es enorme y podría proporcionar una potencia significativa a medio o largo plazo, de forma constante las 24 horas del día”, destaca Chamorro, que compara: “Los 700 GW eléctricos que indica el estudio representan aproximadamente unas cinco veces la actual potencia eléctrica instalada en España, si sumamos la de los combustibles fósiles, la nuclear y la renovable”.

El potencial técnico y renovable: “Incluso si limitamos el cálculo hasta los 7 km de profundidad -añade-, el potencial alcanza los 190 GW; y entre los 3 y 5 km sería 30 GW”. Todos estos datos hacen referencia al llamado ‘potencial técnico’, que supone un enfriamiento (mediante agua) de 10 ºC en rocas que estén al menos a 150 ºC para extraer una fracción de energía durante un periodo de explotación de 30 años. Existe otro potencial, el renovable o sostenible, que solo considera la energía eléctrica que se podría obtener si se aprovechara el flujo térmico al ritmo que llega a la corteza desde el interior de la Tierra. Este valor es significativamente menor, y en el caso de España se estima en 3,2 GW. “Parece poco, pero es el equivalente a tres centrales nucleares”, apunta el ingeniero, quien aclara que el límite de potencia instalable sería un valor intermedio entre el potencial técnico y el renovable. Según el estudio, las regiones en las que se alcanzan mayores temperaturas a menores profundidades, y por tanto, con mayor potencial geotérmico y susceptibles de estudios más detallados para su desarrollo, son Galicia, oeste de Castilla y León, Sistema Central, Andalucía y Cataluña. El motivo es que en su subsuelo hay mayor fricción entre placas del zócalo y presencia de materiales graníticos. Los resultados son una referencia a escala regional, por lo que la instalación de una central goetérmica en un lugar concreto requeriría estudios más detallados.

Estimación de las temperaturas: Para estimar las temperaturas a distintas profundidades (desde los 3.500 m hasta los 9.500 m de profundidad) los investigadores han partido del flujo de calor y temperaturas a 1.000 m y 2.000 m que ofrece el Atlas de Recursos Geotérmicos de Europa, así como de lo datos térmicos de la superficie terrestre que facilita la NASA. Con esta misma información aplicada a toda Europa los investigadores han publicado otro estudio, en la revista Energy, donde comparan los potenciales de cada país. Turquía, Islandia y Francia son los que presentan mayor potencial. En conjunto, el potencial técnico del continente supera los 6.500 GW eléctricos. Respeto a la implantación de la tecnología EGS, los autores reconocen que todavía hay problemas importantes que se deben investigar, como las técnicas idóneas de perforación, la mejor forma de fracturar la roca o cómo operar ciclos termodinámicos avanzados. “Pero cuando se resuelvan se podrá pasar de la viabilidad técnica alcanzada hoy a la viabilidad económica que permita su explotación comercial”, apunta Chamorro. Según un informe del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), con una adecuada inversión en I+D, en 2050 se podrían instalar 100 GW eléctricos con esta tecnología en EE. UU. “En el caso de España, los sistemas EGS también podrían tener una contribución significativa al mix energético nacional, reduciendo la dependencia energética del exterior y disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero”, concluye el ingeniero.

Nuevo decreto para las renovables

• Al menos en esta ocasión se aducen razones técnicas, que hacen comprensible la decisión. Sigue sin tener sentido que paguen los inversores y todo el sector los errores de los gobernantes que se han ido de rositas, y sin costarles un euro.
• El Gobierno aprueba el decreto de renovables, con una rentabilidad ligada a la de la deuda pública
• La rentabilidad razonable para los 1.400 tipos de plantas será del 7,5%
• El recorte al sistema de régimen especial es de unos 1.700 millones de euros
• Las instalaciones que hayan superado su vida útil no recibirán retribución
• La vida útil son 20 años para la eólica, 30 para la fotovoltaica y 25 para el resto
• Soria: lo normal es que el déficit de tarifa sea "muy cercano a cero" este año

   
   

                       

Llamaradas solares

Estas imágenes pertenecen al mismo evento solar, observado por cuatro telescopios distintos de la NASA. Se trata de una llamarada de tipo X, la mayor categoría conocida. Entre sus posibles efectos para el planeta Tierra están las auroras y en ocasiones los problemas de comunicaciones con los satélites o en la navegación aérea. Foto: EFE / NASA / Kevin Reardon (National Solar Observatory) Lucia Kleint (BAER Institute).

Avión solar

El avión solar que dará la vuelta al mundo en 2015 realiza con éxito su vuelo inaugural. Es el avión Solar Impulse 2, con alas cubiertas por 17.000 células solares. En su vuelo inaugural sobrepasó los 1.800 metros de altura. Puede alcanzar hasta 140 kilómetros por hora

El avión Solar Impulse 2 aterrizando en Suiza tras su vuelo inaugural.AFP PHOTO/LAURENT GILLIERON

EUROPA PRESS, 02.06.2014

El avión Solar Impulse 2, autopropulsado con energía solar y que tiene previsto realizar una vuelta alrededor del mundo en el año 2015, ha llevado a cabo con éxito su vuelo inaugural. El vehículo despegó del aeródromo suizo de Payerne con el piloto Markus Scherdel poco después de las 05:35 horas (hora peninsular) y regresó a tierra dos horas después. Consiguió sobrepasar los 1.800 metros de altura y realizó una serie de maniobras con el fin de probar el buen funcionamiento de los mandos de la aeronave. Tras el primer vuelo, Scherdel ha apuntado que notó algunas vibraciones en los primeros compases del vuelo, pero que, en general, el resultado de la misión le parecía muy positivo. "Los primeros resultados están en línea con los cálculos y simulaciones", ha explicado posteriormente el equipo de la misión en un comunicado. La intención es que este aparato realice nuevos vuelos en los próximos meses hasta que máquina experimental obtenga la certificación.

Cómo funciona el Solar Impulse 2: Este avión tiene la parte superior de las alas cubiertas por 17.000 células solares, que impulsan cuatro motores eléctricos sin escobillas a velocidades de hasta 140 kilómetros por hora. Durante el día, las células solares recargan las baterías de litio -de 633 kilos de peso- que luego se pueden utilizar para mantener las hélices del avión girando durante la noche. El primer avión Solar Impulse estableció una serie de récords mundiales, incluyendo el vuelo más largo tripulado impulsado por energía solar, que duró 26 horas, así como el primer vuelo intercontinental en un avión de estas características. También la mayor distancia recorrida en un vuelo pilotado con energía solar -los drones con energía solar pueden permanecer en el aire durante semanas-.

Vuelos sin combustibles fósiles: "Un avión de este tipo es absolutamente único y por primera vez en la historia, tenemos un avión que está volando sin combustible, mostrando el increíble potencial de las tecnologías limpias", ha apuntado el equipo. En este sentido, han indicado: "Todas estas tecnologías también se pueden utilizar para reducir la dependencia de combustibles fósiles, ser más limpios y resolver un montón de problemas de contaminación".