Un equipo de científicos del Instituto de Física de la UNAM se encuentra desarrollando un detector de muones, es decir, partículas elementales, con el objetivo de hacer una “radiografía” del volcán Popocatépetl y emplear una técnica complementaria para monitorear cualquier cambio en su actividad.
A escala mundial, el Popocatépetl es uno de los volcanes que amenaza a la mayor cantidad de personas, pues una erupción afectaría a los habitantes del Estado de México, Puebla, Morelos, Tlaxcala y la Ciudad de México; de ahí la importancia de vigilarlo de manera integral y de forma permanente.
Para ello pueden ser útiles los rayos cósmicos que llegan al planeta desde el Universo, compuestos en 90 por ciento por núcleos de hidrógeno (protones); este tipo de radiación 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.
Menchaca detalló que la imagenología con rayos cósmicos es como una radiografía. Esta técnica, empleada desde hace décadas para medir la densidad de objetos, es la misma que se usó para estudiar la pirámide del Sol, en Teotihuacan.
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— UNAM (@UNAM_MX) July 6, 2022
La aplicación difiere porque los volcanes son enormes y 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”.
El universitario reconoció que la vulcanología es una ciencia avanzada, pues los expertos miden permanentemente, por ejemplo, la sismicidad y la deformación del edificio volcánico; sin embargo, hay un parámetro difícil de determinar, que es la chimenea volcánica, 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.
Hasta ahora, 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.
El objetivo del equipo, liderado también por Jaime Urrutia Fucugauchi, investigador y ex director del Instituto de Geofísica e integrante de la Junta de Gobierno de la UNAM, y Varlen Grabski, del Instituto de Física, 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)”.
El detector diseñado en la UNAM tiene tres planos con una superficie de 10 metros cuadrados cada uno; se conforman de 30 tubos rectangulares llenos de un líquido centellador. Cuando un muon atraviesa uno de ellos se produce una luz que es detectada, junto con su posición, por los sensores.
Dicha información se guarda en una computadora y luego de un tiempo se reconstruye la imagen del interior del volcán.
