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UNAM desarrolla técnica para tomar radiografía al Popo

Los rayos cósmicos permiten una resolución de 20 metros, es decir, son más “sensibles” para determinar los cambios al interior del volcán

Volcán Popocatépetl
Volcán Popocatépetl / Foto: Canva
Educación 12/07/2022 00:36 Redacción CDMX Actualizada 12:29

Un equipo de científicos del Instituto de Física de la UNAM, desarrolla  un detector de muones, con la meta de hacer una “radiografía” del volcán Popocatépetl y emplear una técnica complementaria para monitorear cualquier cambio en la actividad del coloso.

Monitorearlo de manera permanente resulta trascendente, porque a  escala mundial este coloso es uno de los volcanes que amenaza a la mayor cantidad de personas.

Una erupción de ‘Don Goyo’, afectaría a los millones de habitantes de los estados de México, Puebla, Morelos, Tlaxcala y, por supuesto, la Ciudad de México, como señalan los registros de grandes erupciones en el pasado.

El equipo de científicos trabaja el proyecto a partir de rayos cósmicos, los cuales llegan a nuestro planeta desde el Universo, compuestos en un 90 por ciento por núcleos de hidrógeno (protones). 

Se trata de un tipo de radiación que posee una energía tal, que al “bombardear” la atmósfera terrestre se producen otras partículas. 

Inicialmente se trata de los llamados piones, de cuyo rápido decaimiento resultan los muones.

Estos últimos son partículas penetrantes que constituyen la radiación de origen cósmico, cargada eléctricamente, más abundante, que incide sobre la superficie terrestre.

¿Por qué la radiografía del Popo será con Rayos cósmicos?

Arturo Menchaca Rocha, investigador y exdirector del IF, indicó que la imagenología con rayos cósmicos es como una radiografía. 

En el caso de las radiografías se emplean los rayos X. En este caso, el principio de funcionamiento es que la parte más densa de nuestro cuerpo absorbe más radiación, de manera que en la radiografía aparecen zonas más “blancas”, menos veladas, que corresponden a los huesos; “aquí es más o menos lo mismo, porque los muones se atenúan como función de la densidad de la materia que atraviesan”.

Se trata de una técnica, empleada desde hace décadas para medir la densidad de objetos y es la misma que se usó para estudiar la pirámide del Sol, en Teotihuacan.

En este caso,  la aplicación difiere porque los volcanes son enormes, y son dinámicos por estar activos, de manera que su interior cambia con el tiempo, por lo que se requieren detectores más grandes. “Lo que se necesita entonces es un monitor, un aparato sensible a los cambios”.

La dificultad de determinar medidas de la chimenea volcánica

Menchaca Rocha, reconoce la importancia de la Vulcanología, que le ha permitido a los expertos medir, la sismicidad y la deformación del edificio volcánico. 

Sin embargo, hay un parámetro difícil de determinar aún: la llamada chimenea volcánica, es decir, el conducto por donde asciende el magma y el “humo” hasta llegar al cráter, y que en muchos volcanes consiste en un complejo sistema de fisuras.

Para ello, en México se han empleado otras técnicas de medición como la resistividad eléctrica para determinar las medidas de la chimenea. 

No obstante, alcanzan resoluciones menores, del orden de 100 metros. 

En contraste, los rayos cósmicos permiten una resolución de 20 metros, es decir, son más “sensibles” para determinar los cambios al interior del volcán.

Radiografía cósmica del Popocatépetl es para determinar tamaño de la chimenea

El proyecto del Instituto de Física de la UNAM, es agregar información nueva, como las dimensiones y la estructura de la chimenea.

Así como monitorear posibles cambios en el domo y en el sistema de conductos magmáticos. “Proponemos un prototipo del detector, incluyendo su sistema de procesamiento de datos (adquisición, transferencia, análisis, etcétera)”, indica el investigador Menchaca Rocha.

Los muones atraviesan más fácilmente la chimenea mientras está vacía, por lo cual si se comenzara a llenar habría un cambio que se podría detectar mediante este sistema.

El científico apuntó: debido a que los rayos cósmicos no son una fuente puntual de luz porque llegan como lluvia por todas partes, y no de manera uniforme, pues la atmósfera los absorbe, es necesario medir la trayectoria de cada muon para obtener una imagen de buena calidad.

Desde este punto se tomaría la radiografía del Popocatépetl

El prototipo del Instituto de Física de la UNAM, probablemente estaría colocado en la estación de monitoreo Tlamacas, a casi cuatro mil metros de altura sobre el nivel del mar.

Se está  eligiendo este punto porque ahí el IF y el Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred) ya tienen otros instrumentos; hay servicio de electricidad e internet y es la más cercana al cráter del volcán, dijo el líder del proyecto.

 

 

 

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