Por Modesto Montoya
Física nuclear, relatividad y docencia en UNI
En la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), dirigido por el físico doctor Víctor Latorre, a partir de 1970, realicé la simulación del experimento de Ernst Rutherford, consistente en la dispersión de partículas alfa que inciden sobre una lámina de oro. La simulación la hice en la computadora IBM 1130 de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Durante ese trabajo incrementó mi interés por estudiar el núcleo atómico, tan pequeño que para investigarlo se le irradiaba con partículas y se medía las magnitudes físicas correspondientes a los productos de la reacción. La interpretación de los resultados nos permitía establecer hipótesis sobre la dinámica de las reacciones nucleares y de los núcleos involucrados.
Luego de ese trabajo pude comprender cómo, Rutherford, basado en la distribución del ángulo de dispersión de partículas alfa que incidían sobre núcleos de oro, planteó el modelo atómico, conformado por un pequeñísimo núcleo, donde se concentraba casi toda la masa, alrededor del cual giraban los electrones. Basado en la simulación del experimento de Rutherford, en 1972, sustenté la tesis titulada Cálculo y Dibujo de la Trayectoria de dos Partículas bajo Potencia Central, tesis de Bachiller [1].
Paralelamente al desarrollo de mi tesis de bachiller, becado por la Fundación Ford, realicé estudios de maestría en ciencias, los que concluí en 1974. Mi tesis fue sobre relatividad general, la que tuvo por título Análisis Cronométricamente Invariante de la Teoría Unitaria del Campo No-Simétrico [2] En este trabajo, dirigido por José Carlos del Prado, propuse ecuaciones de unificación del campo electromagnético y el campo gravitacional, en el marco de la relatividad general, con un formalismo que permitía una cuasi separación entre la coordenada temporal y las coordenadas en el espacio tridimensional.
En 1971 empecé mi segundo trabajo remunerado, en docencia universitaria (el primero fue en los 60s, como practicante de técnico electricista en la empresa siderúrgica Sogesa, hoy Siderperú). En 1974 enseñé a tiempo parcial en la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) y en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM). En 1975, luego de un examen concurso, fui convocado por Petroperú, para trabajar en aplicaciones de la física en la industria petrolera.
Los caminos de Fréderic e Irène Joliot-Curie
En 1975, con mis actividades en San Marcos, Católica, UNI y con un inminente ingreso a Petroperú, ya me sentía enteramente instalado en Lima. Incluso me compré un terreno y un auto del año para atender mis compromisos laborales. No estuvieron en mis planes viajar al extranjero. Sin embargo, el doctor Víctor Latorre me convenció de que tenía que seguir mis estudios de física en Francia, país con el que él había promovido una intensa colaboración, centrada en el laboratorio del doctor Servoz Gavin, del Centro de Estudios Nucleares de Grenoble de la Comisión de Energía Atómica (CEA). Los profesores peruanos (de la UNI y Católica) que habían ido a Francia estaban en Grenoble. Yo pedí ir al Instituto de Física Nuclear (IPN) de Orsay, fundado por Irène y Fréderic Joliot-Curie (los galardonados con el premio Nobel de física) y situado al sur de París, a unos 5 km del Centro de Estudios Nucleares (CEN) de Saclay del CEA (cuyo primer director fue también Fréderic Joliot-Curie) y de algunos laboratorios del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS). Fui aceptado por el IPN.
A mediados de 1975 me deshice del auto y terreno, los que había comprado con la idea instalarme definitivamente en Lima. Partí a Francia, becado por el gobierno francés y por la Fundación Ford. En septiembre de 1975, inicié los cursos correspondientes al doctorado de física nuclear y física de partículas. Entre mis compañeros estuvieron Nicolas Alamanos (ahora investigador de CEA), Martine Mayousse (ahora funcionaria de Areva), Dominique Guillemaud-Mueller (quien llegaría a dirigir el IPN de Orsay), Agnieska Jacholkowska (CNRS), Dominique Leglu (ahora directora de la revista de divulgación científica Science et Avenir), Jacques Martino (quien llegaría dirigir el consorcio francés de los 2 Institutos de Física Nuclear y los 3 de Partículas de Francia, IN2P3), Marie Genevieve Saint Laurent (ahora investigadora del CEA), Camille Pisani, Francois Saint-Laurent (ahora investigadora del CEA), Didier Vilanova (ahora investigador del CEA), Sylviane Zaninotti (ahora investigadora del CEA).
Entre los mejores recuerdos del periodo académico 1975-1976 está el de haber hecho prácticas con la cámara de filamentos inventada por Georges Charpack (la que le valdría el premio Nobel de Física 1992). La cámara de filamentos fue un invento tan ingenioso como sencillo. Era una especie de arpa con finos filamentos en una cámara con gas, que al recibir una partícula se ionizaba el gas y la corriente que se recolectaba de los filamentos permitía identificar el lugar por donde pasó esa partícula. Más tarde, ese tipo de detector resultaría crucial para la detección de partículas en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) y para imágenes médicas. Esta práctica la hice bajo la dirección de Nadine Marty.
¿Aceleradores o reactores?
En junio 1976 terminé los cursos. La directora del IPN me dio a conocer que había sido seleccionado para recibir una de las asignaciones de la Dirección General de Investigación Científica y Técnica (DGRST) para realizar una tesis de doctor de tercer ciclo en el laboratorio que yo escogiera. Contando con la oferta de DGRST, renuncié a las becas anteriores, las que estaban programadas por tres años.
Para mi trabajo de tesis, había dos grandes avenidas por escoger, los laboratorios de física de partículas y los de física nuclear. Entendí que la física de partículas sería para terminar en el CERN (Suiza). Mis planes eran regresar lo antes posible al Perú, por lo que la selección fue por la física nuclear.
La física nuclear es igualmente amplia, aunque podía clasificarse, a grandes rasgos, entre la que usaban grandes aceleradores y la que usaba reactores nucleares. Aceleradores en el Perú eran entonces utopía; en cambio, se estaba empezando a construir un reactor nuclear. La física en el reactor está relacionada con los neutrones. La fisión nuclear inducida por neutrones resultaba interesante, por lo compleja distribución de fragmentos y de radiación que se producía.
En 1938, Oto Hahn y Frederick Strassman habían descubierto que el uranio 235, al absorber un neutrón, se partía en dos fragmentos. Después de este descubrimiento, varios grupos estudiaron los diversos aspectos del proceso de fisión. La diferencia entre la masa del núcleo compuesto uranio 236 y la suma de las masas de los fragmentos es la llamada energía disponible, aproximadamente igual a 200 MeV (mega electronvoltios). La energía disponible se reparte en energía cinética y en energía de excitación de excitación de los fragmentos complementarios. Los fragmentos excitados mayormente emiten rayos gamma y neutrones para llegar a productos con menores valores de energía de excitación.
En el CEN de Saclay de la CEA había un grupo de investigación sobre metrología neutrónica, y un grupo estudiando la fisión inducida por neutrones. La decisión fue fácil: me fui a Saclay.
Los efectos perturbadores de los neutrones en un experimento de fisión del californio 252
En Saclay me entrevisté con el doctor René Joly, físico egresado de la Escuela Politécnica, director del laboratorio de Metrología Neutrónica, quien me presentó el doctor Claude Signarbieux, investigador de la fisión nuclear. Signarbieux había realizado un experimento sobre la fisión espontánea del californio 252 y planeaba estudiar la fisión inducida por neutrones de los núcleos uranio 233, uranio 235 y plutonio 239.
Lo primero que me llamó la atención fue la imposibilidad de medir las propiedades de los fragmentos de fisión en el punto de escisión, que es cuando se separan las superficies nucleares de los fragmentos formados al final del proceso de fisión de núcleo inicial. No se tiene acceso experimental esa información. Lo que se hace es detectar y medir las magnitudes físicas de los productos, es decir de residuos de los fragmentos que emitieron rayos gamma, neutrones, partículas alfa u otras antes de ser detectados. Había tesis que se sustentaban sobre mediciones de esos residuos, tomándolos como si correspondieran a los fragmentos primarios. Para reconstruir el proceso y deducir cómo eran los fragmentos en el momento de la escisión, se hacía intentos de detectar la radiación que emiten cada uno de los fragmentos. Los resultados eran infructuosos.
Claude Signarbieux había realizado un experimento para medir la energía cinética de los fragmentos y los números de neutrones emitidos por los fragmentos complementarios del californio 252. Signarbieux relacionaba el número de neutrones con la energía de excitación de los fragmentos emisores correspondientes, buscando deducir algún tipo de correlación entre las energías de excitación de los fragmentos complementarios.
Por sugerencia de Signarbieux, empecé la simulación de la emisión de neutrones en los fragmentos de fisión y sus efectos en la medición de la energía cinética de los fragmentos finales de la fisión del californio 252. Se demostró que no era posible medir correlaciones entre los valores de energía de excitación de los fragmentos. El trabajo lo sustenté como tesis de doctorado de tercer ciclo en física nuclear y física de partículas, bajo el título de Simulation par la méthode de Monte-Carlo d'une expérience de fission sur le problème du partage entre les deux fragments de l'énergie d'excitation du système [3].
Ansioso por regresar al Perú lo antes posible, esa tesis la realicé en un año. A finalizarla, el CEA me propuso que me quedara a hacer una tesis de doctorado de Estado, bajo un contrato con el propio CEA, con los mismos derechos de los jóvenes investigadores de casa. La tentación intelectual fue demasiada como para no aceptar.
Los perturbadores neutrones en un experimento sobre fisión del uranio 235
Ante la nueva perspectiva de mediano plazo, me puse a investigar con mayor acuciosidad los diversos aspectos neutrónicos de la fisión. Me sorprendió la magnitud de la perturbación que producía la emisión de neutrones en la distribución de energía cinética de los productos de fisión. Por ello presté atención cuando me enteré de que el equipo de Hervé Nifenecker (también egresado de la Escuela Politécnica y quien llegaría a ser asesor del IN2P3 y autor de varios libros) investigador en el laboratorio de neutrónica, planeaba medir la distribución de la energía cinética de los fragmentos de fisión del uranio 235 inducida por neutrones térmicos. El instrumento que se iba a utilizar era el espectrómetro Lohengrin, en una facilidad del Reactor de Alto Flujo (HFR) del Instituto Laue Langevin (ILL) de Grenoble.
Entusiasmado, en la computadora del grupo de Saclay, simulé el experimento que en Grenoble realizaría el grupo de Nifenecker. El resultado me sorprendió. Para los productos de fisión de número másico alrededor de 100, se producía un gigantesco ensanchamiento de la distribución de energía cinética, de tal magnitud que me hizo pensar que era producto de un error en mis cálculos. Me pasé buen tiempo tratando de encontrar el supuesto error. ¡Nada! Entonces busqué una explicación física. La encontré en la emisión de neutrones por los fragmentos de fisión antes de llegar al espectrómetro de masas Lohengrin.
Con mis gráficos bajo el brazo viajé a Grenoble. Los presenté al grupo de Nifenecker, en diciembre del 1978, antes de que empezaran a realizar el anunciado experimento. ¡Se rieron!, amablemente, claro. No me creyeron, como tampoco lo creí en su momento, a decir verdad.
Días más tarde, luego de arduo trabajo experimental, se dieron con la sorpresa que sus resultados calzaban perfectamente con las predichas por mi simulación. A partir de entonces, los físicos nucleares de Grenoble ya no me miraban como en el momento en que les presenté mis gráficos. Más bien me preguntaban cómo era posible tal efecto. Les expliqué lo mejor que pude, pero el tema no eran tan fácil de comprender en ese entonces, y yo tuve que regresar a París.
El día que me pusieron el micrófono ante las vacas sagradas de la fisión
El trabajo realizado por el equipo de Grenoble fue presentado en mayo de 1979 en el IV Simposio Internacional sobre Física y Química de la Fisión, organizado en Jülich (Alemania) por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA o IAEA, por sus siglas en inglés). El título del artículo fue Kinetic-Energy Distribution for Symmetric Fission of 235U [4]. Me incluyeron como co-autor, representando al CEA de Saclay. El expositor fue Roger Brissot, quien mostró varios de los gráficos resultados de la simulación junto con sus resultados experimentales.
El presidente de la sesión, el reconocido físico nuclear aleman Peter Armbruster (líder del equipo de Darmstadt, Alemania, que más tarde produciría el elemento 110, darmstatio) pidió a Brissot que explicara cómo era posible tremendo efecto de los neutrones en la distribución de energía cinética de los fragmentos de fisión. Luego de un lapso de silencio, Brissot respondió. “El que mejor puede explicarlo es Modesto Montoya”. ¡La respuesta me tomó de sorpresa!: así fue que, en 1979, sin quererlo, expuse ante los más renombrados investigadores mundiales de la investigación sobre la fisión nuclear.
Simplificando. Lo que pasa, dije, es que los productos de fisión, con alrededor de 100 unidades de masa, provienen en realidad de fragmentos primarios con energías inferiores y masas superiores a 100 que perdieron neutrones. Ello produce una distribución de energía cinética de los productos mucho mayor que la que tienen los fragmentos primarios de fisión. De modo que esa distribución no debe considerarse para estudiar el proceso de fisión antes del punto de escisión. Esta respuesta significó, para mí, un debut internacional inesperado, que valió, probablemente, para que años después el Prof. Armbruster me invitara a pasar un año en su laboratorio.
La ruptura de parejas en la fisión
Poca excitación significa poca emisión de radiación, pocos neutrones. Una de las incógnitas que había en ese entonces era siguiente: ¿para valores bajos de energía de excitación, que correspondía a valores altos de energía cinética, habría mayormente fragmentos con número másico par. Si la repuesta era positiva, ello significaría que el proceso de fisión no era tan viscoso como para romper las parejas de nucleones que se forman en los núcleos fisiles.
Para medir el grado de ruptura de parejas de nucleones se define el efecto par-impar en el número másico (δA) como la diferencia entre la fracción de fragmentos con número másico par y la fracción de fragmentos con número másico impar. En forma similar se define el efectos par-impar en el número de neutrones (δN) y el efecto para-impar en el de protones (δZ).
Claude Signarbieux propone realizar experimentos para medir la distribución de la energía cinética de los fragmentos de la fisión inducida por neutrones del uranio 233, uranio 235 y plutonio 239. Se contaba con abundante trabajo en este tema. La energía cinética de los fragmentos se iba a medir con detectores sólidos. Lo novedoso residía en el hecho de que, si no había emisión de neutrones, el método de la diferencia de tiempos de vuelo de los fragmentos, que se iba a utilizar, permitiría separar las masas, es decir tener picos de distribución de masa correspondiente a cada número másico. Así se podría observar el eventual efecto par-impar en la distribución de masa de los fragmentos.
Los experimentos se realizaron en el HFR del ILL de Grenoble, en diciembre de 1979 (en el mismo periodo del encuentro con el grupo de Nifenecker). El ILL era un instituto tripartito de Alemania, Francia e Inglaterra.
Los resultados del experimento del grupo de Signarbieux dieron lugar a interpretaciones controversiales. No había efecto par-impar contundente en la distribución de masas de los fragmentos. Ello fue interpretado por Signarbieux como una prueba de que, incluso a bajas energías de excitación de los fragmentos, había ruptura de pares de nucleones. Así, en junio de 1981, Signarbieux presentó a la revista Journal de Physique (en nombre de nuestro equipo) el artículo titulado Evidence for nucleon pair breaking even in the coldest scission configurations of 234U and 236U [5].
Por otro lado, el grupo alemán sobre fisión nuclear, que realizaba sus experimentos en el espectrómetro Lohengrin, mostraba efectos par-impar en la distribución de cargas de los fragmentos.
¿Cómo era posible un efecto par-impar en el número atómico y no en el número másico de los fragmentos de fisión? Para explicar elaboré un modelo basado en el análisis combinatorio en donde mostré que si era posible compatibilizar ambos resultados. Quise presentar ese modelo en mi tesis para optar el grado de doctor de Estado, pero Signarbieux , mi director de tesis, no aceptó la idea. Signarbieux estaba convencido que lo que prevalecía era la ruptura de parejas. No quería escuchar algo que sonara a efectos par-impar. Mostré mis manuscritos a Nifenecker, quien le puso mayor interés.
Lo que Signarbieux sí aceptó, como parte de mi tesis, fue la relación
1 + δA = δZ + δN,
la que deduje del modelo combinatorio para el caso simple que no hay más de una ruptura de parejas de nucleones. Lo que demostré con esa fórmula es que podía haber rupturas de parejas de nucleones y efectos par-impar en el número de neutrones o en el número de protones de los fragmentos. No eran incompatibles como parecía a los colegas que se enfrentaban en candentes polémicas en los congresos internacionales.
La joven matemática Véronique Collin, al ver esta fórmula, me sugirió que la pusiera en valor. Eso hice el 9 de octubre de 1981, cuando sustenté la tesis titulada Contribution a l’Etude de la Dinamique du Processus de Fission, Les Fragmentations Froides dans la Fission de 233U, 235U induite par Neutrons Thermiques [6]. Entre los miembros del jurado estaba Nifenecker, quien en mayo de 1982 publicó el artículo titulado A combinatorial analysis of pair-breaking in fission [7], reconociendo la autoría de la fórmula (1), que es el caso más simple del modelo combinatorio.
La ruptura de parejas en Lima
En noviembre regresé a Perú, gracias a gestión de Benjamín Marticorena, me entrevisté con el presidente del Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN), Gral. Juan Barreda, quien me dijo que sí había un puesto para mí. Regresé a París, arreglé mis bultos, y en abril volví a Lima para incorporarme al IPEN.
En Lima tenía libertad para publicar solo con las ideas que quedaron en el tintero. Sobre los efectos para impar presenté mis investigaciones el 1982 a la revista Journal de Physique [8], el 1983 en la Reunión sobre Dinámica de Fluido Nuclear realizada en Trieste [9], y el 1984 en Grenoble [10].
Quedó definitivamente establecido que, en la fisión nuclear, mayormente se producía ruptura de parejas, incluso en regiones de bajas energías. Y eso no era incompatible con el efecto par-impar en los números de protones o de neutrones, respectivamente.
Fisión fría en Lima
En Lima, lo que me tenía más intrigado que la ruptura de pares de nucleones en el proceso de fisión, era las formas que tendrían tomar los fragmentos en el momento de la escisión, para que la energía cinética total de los fragmentos sea igual a la energía disponible.
En realidad, existen algunas parejas, aunque muy pocas, que en el momento de la escisión parecen estar en su nivel fundamental, incluso sin ruptura de parejas de nucleones. Entre estas se puede identificar a la pareja de fragmentos selenio 130 (Z = 50, N= 80) y molibdeno 104 (Z = 42, N = 62) en la fisión inducida por neutrones del uranio 233. Lo mismo puede decirse de la pareja selenio 132 (Z = 50, N = 82) y molibdenio 104 (Z = 42, N = 82) en la fisión inducida por neutrones del uranio 235.
¿Es posible tener una pareja de fragmentos en su estado fundamental sin ruptura de pares de nucleones? Esto es posible solo si es que, en la escisión, la energía coulombiana de interacción entre los dos fragmentos añadida a la energía cinética inicial es igual a la energía disponible.
Para los fragmentos de la fisión inducida por neutrones térmicos del uranio 233, los valores máximos de la energía disponible corresponden al intervalo de A entre 100 y 106, con un valor aproximadamente 204 MeV para los números pares de A. Para el uranio 235, los valor máximos de energía disponible de fragmentos son aproximadamente igual a 204 MeV, lo que se da para A = 100 y 104. Los resultados experimentales muestran que en estos casos, la energía cinética máxima es igual a la energía disponible. Para regiones fuera de los intervalos señalados, los valores de energía disponible decaen abruptamente.
Veamos una interpretación de la observación anterior. Si tomamos los fragmentos como esféricos, la energía coulombiana de las parejas arriba indicadas es mayor que los valores de energía disponible. Uno de ellos, por lo menos, tiene que tomar la forma prolata (alargada) en la dirección de la separación. Para deformarse debe gastar energía de deformación. Para los casos del molibdeno (Z = 42) con N = 60, 62 y 64; y el zirconio (Z = 40) con N = 60, 62 y 64; los núcleos son prolatos en sus estados fundamentales, además que son transicionales blandos. Están deformados sin gastar energía y la energía coulombiana es igual a la energía disponible.
Para regiones de masa de fragmentos livianos, fuera de las regiones arriba indicadas, la energía coulombiana entre fragmentos, en sus estados fundamentales en el punto de escisión, es mayor que la energía disponible. Por esa razón deben gastar energía para deformarse, lo que disminuye la disponibilidad para la energía coulombiana. Así, a mayor diferencia entre la energía de interacción coulombiana entre fragmentos en sus estados fundamentales y la energía disponible, mayor será la separación entre energía cinética máxima y la energía disponible.
En otras palabras, fuera de los intervalos de masa correspondiente a fragmentos livianos transicionales, habrá un despegue hacia bajo de los valores máximos de la energía cinética total respecto de los valores de la energía disponible.
Todas estas interpretaciones físicas sobre aspectos poco estudiados sobre la fisión las publiqué desde el Instituto Peruano de Energía Nuclear con el título “Distribución de masa y energía cinética en la fisión fría del 233U, 235U y 239Pu inducida por neutrones térmicos” [11].
Varios grupos han reconocido nuestro trabajo sobre la fisión fría. El último ha venido de M. Ali Hooshyar, Irwin Reichstein y F. Bary Malik, en el libro sobre Fisión Nuclear y radiactividad de conglomerado, el que nos mencionan como los primeros que demostramos experimentalmente la existencia de la fisión fría [12]. Ellos hacen recordar que fueron ellos los primeros en hacer predicciones teóricas de eventos de fisión con fragmentos con bajos valores de energía de excitación. En 1976, en la Conferencia Internacional sobre Interacciones entre Nucleones y Núcleos, M. A. Hooshyar, planteó la posibilidad de tener fragmentos de fisión con valores pequeños de energía de excitación [13,14].
La fisión en el exilio
Como dije en un párrafo anterior, me encontraba mucho mejor en el Perú que el extranjero. Sin embargo, por razones no científicas, a fines de 1984 fui despedido del IPEN. Fuera del IPEN, presenté el trabajo “Carga, masa y energía cinética de fragmentos en la fisión a baja energía” en el II International Course on Nuclear Physics (Bogotá, 26 de enero – 26 de febrero de 1985). Para seguir mis investigaciones nucleares debí partir al extranjero.
Entre marzo del 1985 y febrero del 1986, gracias a Peter Armbruster, estuve como científico invitado en el GSI de Darmstadt. Con Armbruster conversamos sobre mis ideas acerca de los efectos coulombianos en la fisión. Me sugirió que entrara en contacto con el físico teórico Reiner Hasse, también del GSI. Allí, completando las ideas sueltas sobre la fisión fría, junto con Hasse y otro colega del GSI, publicamos el artículo “Efectos Coulombianos en la Fisión a Baja Energía” [15].
Desde Darmstadt viajé a Santa Fe, para presentar los resultados del trabajo “Efectos coulombianos y de capas en la fisión fría inducida por neutrones térmicos”, en la International Conference on Nuclear Data for Basic and Applied Science (Santa Fe, 13 – 17 de mayo de 1985).
En Darmstadt participé, entre otros, en experimentos relacionados con la fusión de núcleos para producir núcleos más pesados que los existentes. En el Reporte Anual GSI de 1984, Gottfried Münzenberg publica el resumen “Intentos para sintetizar el elemento 110 por fusión del 64Ni y el 208Pb (Attempt to Synthetisize Element 110 by Fusion of 64Ni and 208Pb, G. Münzenberg et al., GSI Annual Report 1985). En 1994, el grupo de Münzenberg produjo finalmente elemento 110 protones, al que ahora se denomina darmstadtio.
Entre mayo del 1986 y abril de 1987 estuve como investigador invitado en el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia, para trabajar en el grupo de Bernard Borderie, en el Instituto de Física Nuclear de Orsay. Allí participé en experimentos sobre violentas colisiones nucleares, algunos de cuyos resultados fueron publicados en la revista Physics Letters (Deeply Inelastic Collision as Source of Intermediate Mass Fragments at E/A = 27 MeV, B. Borderie et al., Phys. Lett. B 205, p. 26, 1986). Claro que no abandoné mi trabajo sobre el rompimiento de parejas de nucleones en la fisión nuclear a bajas energías.
Desde Orsay viajé a Buenos aires para presentar mi trabajo titulado Efectos coulombianos en la fisión fría en el IX Workshop on Nuclear Physics (Buenos Aires, 23 de junio – 4 de julio de 1986) Con el título “¿Qué significan los efectos par-impar en la fisión a baja energía?” presenté mi trabajo en el International Workshop Semiclassical Methods and Phase Space Approaches to the Dynamics of the Nucleous (Aussois, 16 – 20 de marzo de 1987) y con el título “Fragmentaciones de cargas vecinas en la fisión en baja energía” presenté otro trabajo en Journées d’Etudes sur la Fission (Arcachon, Francia, 14 – 19 de octubre de 1986).
En enero de 1988, gracias a Morton Kaplan, como científico invitado participé en experimentos sobre colisiones nucleares, con grupo de física nuclear del Instituto Carnegie-Mellon de Pittsburgh. Los experimentos los hicimos en el Laboratorio Nacional Lawrence de Berkeley.
En abril de 1988 fui convocado por el doctor Víctor Latorre para regresar al IPEN. En varias oportunidades yo había infructuosamente intentado regresar. No podría dejar pasar esta oportunidad para regresar al Perú. Sin dudarlo regresé, renunciando al contrato con el Instituto Carnegie-Mellon. En el 2000 saldría publicado los resultados del experimento en el que participé (Search for Ternary Fragmentation in the Reaction 856MeV 98Mo+51V, E. Vardaci et al, Phys. Lett. 480, pps 239-244, 2000).
Centro Nuclear de Huarangal
A partir de abril de 1988, en el IPEN dirigí algunos trabajos tendientes a la utilización de los haces de neutrones del recién construido reactor nuclear de 10 Mw de Huarangal y al creación e impulso de una maestría en física médica, orientada a la utilización de la radiaciones para fines médicos. En esta década fui designado sucesivamente Director General de Promoción y Desarrollo y Director del Centro Superior de Estudios Nucleares. En ese periodo también impulsé la creación, en la Universidad Nacional de Ingeniería, de la Escuela de Ingeniería Física, del cual fui su primer director, en el 2001.
El primer reconocimiento a nuestro trabajo sobre efectos coulombianos en la fisión a baja energía vino en 1994, en una publicación del grupo de Wolfgang Schwab, sobre fisión fría en la fisión inducida por neutrones térmicos del uranio 233 [16]
Las nuevas perturbaciones neutrónicas
Entre el 2001 y 2006 fui designado presidente del Instituto de Peruano Nuclear, sumergido en problemas de administración y gestión. Las innumerables tareas administrativas me alejaron de las reflexiones sobre el núcleo. Sin embargo, hubo un suceso que me volvió a esas reflexiones.
En el 2004, Hebert Fausty su equipo intentan [17] dilucidar la interrogante que dejó el grupo de Brissot, quien en 1983 había repetido el experimento de 1978 sobre la fisión del 235U inducida por los neutrones térmicos, y realizando al mismo tiempo uno similar para el 233U. Para el caso del 235U, el grupo de Brissot encontró un ensanchamiento de la distribución de la energía cinética para la masa de fragmentos pesados igual a m = 125. La simulación que hicieron no pudo reproducir este ensanchamiento [18]. Con Eric Saettone hicimos una simulación y reprodujimos ese ensanchamiento solo considerando los efectos de la emisión de neutrones.
Nuestro equipo demostró que el ensanchamiento en los productos de fisión se debe a que éstos se alimentan de fragmentos que han emitido neutrones en una región en la que el promedio de la energía cinética varía abruptamente con la masa. En el caso de la fisión de uranio 235, ésta pasa de 88 MeV para m = 125, a 84 MeV para m = 126. Los resultados lo publicamos en la Revista Mexicana de Física [19].
El grupo de Herbert Faust realizó cálculos teóricos del ancho de la distribución de energía cinética de los fragmentos de la fisión inducida por neutrones térmicos del 233U. Lo que me llamó la atención es que ellos lo hicieron para masas livianas y pesadas pero no tocaron el punto de controversia, es decir para las masas entre 120 y 124, allí donde el grupo de Brissot encuentra un ensanchamiento que no es reproducida por su simulación. Era como si el grupo de Faust no hubiera querido resolver esa controversia. Nosotros hicimos una simulación que sí reproducía ese ensanchamiento. Para ello consideramos, como en los casos anteriores, la emisión de neutrones en región de abrupta variación de la energía cinética en función de la masa. Los resultados los publicamos el 2008 en la Revista Mexicana de Física [20].
Entre septiembre del 2009 y junio del 2012 fui destacado por el IPEN al Centro Nacional de Planeamiento Estratégico (CEPLAN). Alejado en ese periodo de la física nuclear, empecé a investigar las razones del estancamiento científico y tecnológico del Perú. En ese periodo llevé a cabo el programa de doctorado en gobierno y políticas públicas de la Universidad San Martín de Porres, que finalizó con la sustentación de la tesis “Sistemas de ciencia, tecnología e innovación tecnológica y generación de patentes: caso Perú 1990 – 2007”.
De regreso a las investigaciones sobre física nuclear y aplicaciones, empecé a incursionar en el campo de la hidrología isotópica para estudiar el origen y trayectoria de las aguas de los manantiales de las playas de los distritos d Barranco, Miraflores y Magdalena, de la provincia de Lima. La hipótesis es que esas aguas, que vienen de las alturas, no están contaminadas con aguas usadas en el valle de Lima.
Continuará…
Referencias
[1] M. Montoya. Cálculo y Dibujo de la Trayectoria de dos Partículas bajo Potencia Central. Tesis de Bachiller. Universidad Nacional de Ingeniería. Lima. 1972
[2] M. Montoya. Análisis Cronométricamente Invariante de la Teoría Unitaria del Campo No-Simétrico. Tesis de Maestría. Universidad Nacional de Ingeniería. Lima. 1974
[3]Simulation para la Méthode Monte Carlo d’une Experience de Fisión sur le Partage entre les deux Fragments de l’Energie d’Excitation du Système, Tesis, Doctorat de 3emme cycle, Université Paris XI, Orsay, Francia. 1977
[4] R. Brissot, J.P. Bocquet, C. Ristori, J. Grancon, C.R. Guet, H.A. Nifenecker del CEN de Grenoble y M. Montoya del CEN de Saclay. Kinetic-Energy Distribution for Symmetric Fission of 235U, Proc. of a Symp. On Phys. And Chem. Of Fission, IAEA. Vienna, 1980 (1979)
[5] C. Signarbieux, M. Montoya, M. Ribrag, C. Mazur, C. Guet, P. Perrin, y M. Maurel. J. Physique Lettres, 42 (1981) L-437 (1981)
[6] Contribution a l’Etude de la Dinamique du Processus de Fission, Les Fragmentations Froides dans la Fission de 233U, 235U induite par Neutrons Thermiques, Tesis Doctorat d’Etat, Universidad Pría XI, Orsay (1981)
[7] H. Nifenecker et al., Z. Phys. A. – Atoms and Nuclei 308, 39-49 (1982)
[8] M. Montoya. Nucleon Pair Breaking in Thermal Neutron Induced Fission of 233U and 235U, J. Physique 44 (1983) 785 - 790
[9] M. Montoya, Fisión: Viscocity and Odd-Even Effects, Proc. Topical Meeting on Nuclear Fluid Dynamics, October (11-15) 1982, Trieste (1982)
[10] Fission: Statistical Nucleon Pair Breaking, Workshop on Semiclassical Methods on Nuclear Physics, Grenoble, March (05-07) 1983. J. Physique C6 45 (1984)
[11] M. Montoya. Mass and Kinetic Energy Distribution in Cold Fission or 233U, 235U and 239Pu Induced by Thermal Neutron, Z. Phys. A – Atoms and Nuclei, 319 (1984) 219-225.
[12] Hooshyar, Irwin Reichstein y F. Bary Malik. Nuclear Fission and Cluster Radioactivity: An Energy-Density Functional Approach. Springer. 2005.
[13] M. A. Hooshyar, B. Compani-Tabrizi y F. B. Malik. Proc. Int. Conf. Interaction Between Nucleons and Nuclei ed. E. Sheldon (U.S. Department of Commerce, Publ. CONF-760715-P1,1976) 725.
[14] B. Compani-Tabrizi. Ph.D. dissertation, Indiana University (1976).
[15] M. Montoya, R.W. Hasse and P. Koczon, Coulomb Effects in Low Energy Fission, Z. Phys. A – Atoms and Nuclei 325 (1986) 357-362
[16] W. Schwab, H.-G. Clerc, M. Mutterer, J.P. Theobald, H. Faust. Cold fission of 233U(nth, f). Nucl. Phys. A 577 (1994) 674–690
[17] H.R. Faust and Z. Bao, Nucl. Phys. A 736 (2004) 55.
[18] D. Belhafaf et al., Z. Physik A - Atoms and Nuclei 309 (1983) 253.
[19] M. Montoya, E. Saettone y J. Rojas, Revista Mexicana De Física 53 (2007) 366–370
[20] M. Montoya, J. Rojas e I. Lobato, Revista Mexicana De Física 54 (2008) 440–445
lunes, 28 de julio de 2014
La matemática inestable de un universo desconocido
Escribe Modesto Montoya
(Presidente de la Academia Nuclear del Perú)
Con la producción del bosón de Higgs (conocida como la partícula dios), se ha intensificado las investigaciones teóricas sobre la composición y la evolución del universo. Los físicos no se ponen de acuerdo sobre el tema, sobre todo en este periodo de la historia en el que, gracias a las nuevas tecnologías, lo permanente es el descubrimiento de nuevos fenómenos y el planteamiento de nuevas teorías cosmológicas.
En 1915, Albert Einstein propuso la teoría de la relatividad general, la que describía un universo compuesto de masas que se atraían entre sí, y que curvaban la trayectoria de la luz. Esto equivalía a curvar el espacio. Si la masa de un cuerpo es suficientemente elevada, éste será un agujero negro, que absorberá todo lo que se le acerque, incluso si de una estrella se tratara.
Las soluciones de las ecuaciones de la teoría de la relatividad general, correspondían a un universo inestable, el que podía expandirse o comprimirse. Estas soluciones no estaban de acuerdo con la visión que se tenía del universo cuando Einstein propuso su teoría. Para lograr soluciones que correspondieran a un universo estático, Einstein introdujo, en sus ecuaciones iniciales, un término llamado constante cosmológica.
En 1929, Edwin Hubble, observando el alejamiento de las estrellas, planteó la hipótesis de un universo en expansión. Cuando se enteró sobre la expansión de universo, Albert Einstein dijo que, al haber modificado sus ecuaciones iniciales, cometió el peor error de su vida científica.
A fines del siglo XX, cuando se observó que el universo no sólo se estaba expandiendo, sino que su expansión se acelera, se planteó la existencia de una energía oscura, hasta ahora no detectada. También se descubrió que en el universo hay regiones en la que las estrellas giran más rápido que la calculada a partir de la masa observable. Este anormalidad fue atribuida a la existencia de materia oscura, que no se podía detectar.
También han surgido teorías que plantean la existencia de universos similares al nuestro, que surgen del mismo vacío primordial. Algunos dicen que en el universo hay burbujas de las que pueden surgir grandes explosiones que darían lugar a otros universos.
Ahora, el descubrimiento del bosón de Higgs y la medición de su masa, añade información sobre la composición del universo. La densidad de energía, la masa del universo y, por ende, la constante cosmológica, deben ser recalculadas. Los resultados de los experimentos que se realizan en el mundo subatómico, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) de Suiza, están obligando a encontrar ecuaciones que den cuenta de un nuevo universo, que incluya a las nuevas partículas descubiertas. Las nuevas ecuaciones pueden cambiar radicalmente las ideas que se tiene del cosmos.
Basados en cálculos de la masa del bosón de Higgs, algunos parecen obtener una constante cosmológica que corresponde a un universo que colapsará en cien mil de millones de años. Si eso ocurriera, hace rato que la Tierra ya habrá sido invadido por el gas liberado por el Sol. Se calcula que, en unos 5 000 años, el Sol perderá gran parte de la masa, la que, por ahora, gracias a su intensa gravedad, tiene confinado gas de hidrógeno con un régimen de fusión nuclear, la que genera la energía que emite al universo del que formamos parte.
(Presidente de la Academia Nuclear del Perú)
Con la producción del bosón de Higgs (conocida como la partícula dios), se ha intensificado las investigaciones teóricas sobre la composición y la evolución del universo. Los físicos no se ponen de acuerdo sobre el tema, sobre todo en este periodo de la historia en el que, gracias a las nuevas tecnologías, lo permanente es el descubrimiento de nuevos fenómenos y el planteamiento de nuevas teorías cosmológicas.
En 1915, Albert Einstein propuso la teoría de la relatividad general, la que describía un universo compuesto de masas que se atraían entre sí, y que curvaban la trayectoria de la luz. Esto equivalía a curvar el espacio. Si la masa de un cuerpo es suficientemente elevada, éste será un agujero negro, que absorberá todo lo que se le acerque, incluso si de una estrella se tratara.
Las soluciones de las ecuaciones de la teoría de la relatividad general, correspondían a un universo inestable, el que podía expandirse o comprimirse. Estas soluciones no estaban de acuerdo con la visión que se tenía del universo cuando Einstein propuso su teoría. Para lograr soluciones que correspondieran a un universo estático, Einstein introdujo, en sus ecuaciones iniciales, un término llamado constante cosmológica.
En 1929, Edwin Hubble, observando el alejamiento de las estrellas, planteó la hipótesis de un universo en expansión. Cuando se enteró sobre la expansión de universo, Albert Einstein dijo que, al haber modificado sus ecuaciones iniciales, cometió el peor error de su vida científica.
A fines del siglo XX, cuando se observó que el universo no sólo se estaba expandiendo, sino que su expansión se acelera, se planteó la existencia de una energía oscura, hasta ahora no detectada. También se descubrió que en el universo hay regiones en la que las estrellas giran más rápido que la calculada a partir de la masa observable. Este anormalidad fue atribuida a la existencia de materia oscura, que no se podía detectar.
También han surgido teorías que plantean la existencia de universos similares al nuestro, que surgen del mismo vacío primordial. Algunos dicen que en el universo hay burbujas de las que pueden surgir grandes explosiones que darían lugar a otros universos.
Ahora, el descubrimiento del bosón de Higgs y la medición de su masa, añade información sobre la composición del universo. La densidad de energía, la masa del universo y, por ende, la constante cosmológica, deben ser recalculadas. Los resultados de los experimentos que se realizan en el mundo subatómico, en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) de Suiza, están obligando a encontrar ecuaciones que den cuenta de un nuevo universo, que incluya a las nuevas partículas descubiertas. Las nuevas ecuaciones pueden cambiar radicalmente las ideas que se tiene del cosmos.
Basados en cálculos de la masa del bosón de Higgs, algunos parecen obtener una constante cosmológica que corresponde a un universo que colapsará en cien mil de millones de años. Si eso ocurriera, hace rato que la Tierra ya habrá sido invadido por el gas liberado por el Sol. Se calcula que, en unos 5 000 años, el Sol perderá gran parte de la masa, la que, por ahora, gracias a su intensa gravedad, tiene confinado gas de hidrógeno con un régimen de fusión nuclear, la que genera la energía que emite al universo del que formamos parte.
Amenaza nuclear contra la vida en la Tierra
Escribe Modesto Montoya
Presidente de la Academia Nuclear del Perú
El asunto de Corea del Norte, ampliamente difundido en los medios de comunicación, tiene su origen en el contrabando nuclear, el que permitió que algunos países se hayan hecho de combustible como para estar en capacidad de crear zozobra. Se predice que la bravata de Corea del Norte no pasará de eso, pero la amenaza nuclear contra la humanidad persistirá mientras exista arsenales nucleares. Recuerdo la nota que difundí en 1996.
Con excepción de unos pocos, los Estados del mundo han firmado el tratado de No Proliferación Nuclear; sin embargo, los infaltables contrabandistas han puesto en alarma roja al sistema mundial de control de combustible nuclear. En algunos lugares de la ex Unión Soviética se dice que “los almacenes de papas están mejor vigilados que los de combustible nuclear”.
Según la revista Scientific American (enero 1995), en el año 2000, el mundo contará con unas 1,700 toneladas de plutonio, con las que se puede fabricar unas 200,000 bombas de 10 kilotones. Además, EE.UU. y Rusia cuentan cada uno con 650 toneladas de uranio altamente enriquecido.
La abrupta caída de status de los científicos e ingenieros nucleares –la que ha generado descontento- y la falta de control adecuado facilita la pérdida de material nuclear. Otro aspecto que empeora la situación es la dispersión del material nuclear en unos 1,000 almacenes.
En esa realidad, numerosos son los incidentes relacionados con el contrabando nuclear. En noviembre 1993, un ladrón entró en un almacén nuclear y extrajo unos 14 kg de uranio enriquecido. En 1991, las autoridades alemanas informaron sobre unos 41 incidentes de contrabando nuclear, 158 en 1992, 241 en 1993 y 267 en 1994.
Según informes de los que da cuenta Scientific American, en 1993, unos 6 kgs. de uranio enriquecido entraron a Turquía, proveniente probablemente de Kazakhsfan.
En octubre de 1993, la policía de Estambul recuperó 2.5 kg de uranio 238, los que estaban en poder de un hombre de negocios, sospechoso de ser agente del servicio secreto de Irán.
El 10 de mayo de 1994, la policía de Tengen, Alemania encontró a 6 kgs. de plutonio 239 en casa de Adolf Jaekle, relacionado con la KGB.
El 10 de agosto de ese año, las autoridades alemanas arrestaron a un dentista colombiano y a dos españoles que poseían 363.4 gramos de plutonio de alto grado y 201 gramos de litio. Luego se supo que estos hombres habían sido inducidos por agentes de servicio de inteligencia alemán para traer el material.
El 14 de diciembre de 1994 la policía de Praga arrestó a tres hombres que en un carro llevaban 2.7 kg de uranio altamente enriquecido. Dos de ellos eran trabajadores nucleares de la República Checa. EL tercero era un físico nuclear checo.
En 1995, los incidentes de este tipo en Alemania han disminuido debido principalmente a la alta publicidad que se dio a los arrestos. En consecuencia, los contrabandistas han tomado otras rutas, como las de Asia Central y el Mar Muerto.
Es claro que los casos descubiertos de contrabando nuclear constituyen un pequeño porcentaje del total. El control requiere de conocimientos menos difundidos que los usados en el tráfico de drogas. En tal sentido, cabe señalar que la policía norteamericana recupera sólo el 40% de la droga que intenta entrar a EE.UU.
El contrabando nuclear ha establecido redes multidisciplinarias, en las que están implicadas desde ex espías, hasta hombres de negocios y físicos nucleares. En Roma, un magistrado encargado de investigar en comercio nuclear estuvo implicado en el crimen que perseguía.
Se piensa que los más peligrosos de los grupos contrabandistas nucleares los constituyen las organizaciones criminales rusas, las que estarían diversificando sus actividades.
Ante esta situación se están realizando esfuerzos para establecer una amplia colaboración internacional dirigida al control del contrabando nuclear. En este campo, un rol importante les corresponde al Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y a las instituciones especializadas de los países nucleares. En todo caso, el mundo entero está preocupado por la dispersión incontrolada de material nuclear utilizable en la elaboración de explosivos nucleares.
Presidente de la Academia Nuclear del Perú
El asunto de Corea del Norte, ampliamente difundido en los medios de comunicación, tiene su origen en el contrabando nuclear, el que permitió que algunos países se hayan hecho de combustible como para estar en capacidad de crear zozobra. Se predice que la bravata de Corea del Norte no pasará de eso, pero la amenaza nuclear contra la humanidad persistirá mientras exista arsenales nucleares. Recuerdo la nota que difundí en 1996.
Con excepción de unos pocos, los Estados del mundo han firmado el tratado de No Proliferación Nuclear; sin embargo, los infaltables contrabandistas han puesto en alarma roja al sistema mundial de control de combustible nuclear. En algunos lugares de la ex Unión Soviética se dice que “los almacenes de papas están mejor vigilados que los de combustible nuclear”.
Según la revista Scientific American (enero 1995), en el año 2000, el mundo contará con unas 1,700 toneladas de plutonio, con las que se puede fabricar unas 200,000 bombas de 10 kilotones. Además, EE.UU. y Rusia cuentan cada uno con 650 toneladas de uranio altamente enriquecido.
La abrupta caída de status de los científicos e ingenieros nucleares –la que ha generado descontento- y la falta de control adecuado facilita la pérdida de material nuclear. Otro aspecto que empeora la situación es la dispersión del material nuclear en unos 1,000 almacenes.
En esa realidad, numerosos son los incidentes relacionados con el contrabando nuclear. En noviembre 1993, un ladrón entró en un almacén nuclear y extrajo unos 14 kg de uranio enriquecido. En 1991, las autoridades alemanas informaron sobre unos 41 incidentes de contrabando nuclear, 158 en 1992, 241 en 1993 y 267 en 1994.
Según informes de los que da cuenta Scientific American, en 1993, unos 6 kgs. de uranio enriquecido entraron a Turquía, proveniente probablemente de Kazakhsfan.
En octubre de 1993, la policía de Estambul recuperó 2.5 kg de uranio 238, los que estaban en poder de un hombre de negocios, sospechoso de ser agente del servicio secreto de Irán.
El 10 de mayo de 1994, la policía de Tengen, Alemania encontró a 6 kgs. de plutonio 239 en casa de Adolf Jaekle, relacionado con la KGB.
El 10 de agosto de ese año, las autoridades alemanas arrestaron a un dentista colombiano y a dos españoles que poseían 363.4 gramos de plutonio de alto grado y 201 gramos de litio. Luego se supo que estos hombres habían sido inducidos por agentes de servicio de inteligencia alemán para traer el material.
El 14 de diciembre de 1994 la policía de Praga arrestó a tres hombres que en un carro llevaban 2.7 kg de uranio altamente enriquecido. Dos de ellos eran trabajadores nucleares de la República Checa. EL tercero era un físico nuclear checo.
En 1995, los incidentes de este tipo en Alemania han disminuido debido principalmente a la alta publicidad que se dio a los arrestos. En consecuencia, los contrabandistas han tomado otras rutas, como las de Asia Central y el Mar Muerto.
Es claro que los casos descubiertos de contrabando nuclear constituyen un pequeño porcentaje del total. El control requiere de conocimientos menos difundidos que los usados en el tráfico de drogas. En tal sentido, cabe señalar que la policía norteamericana recupera sólo el 40% de la droga que intenta entrar a EE.UU.
El contrabando nuclear ha establecido redes multidisciplinarias, en las que están implicadas desde ex espías, hasta hombres de negocios y físicos nucleares. En Roma, un magistrado encargado de investigar en comercio nuclear estuvo implicado en el crimen que perseguía.
Se piensa que los más peligrosos de los grupos contrabandistas nucleares los constituyen las organizaciones criminales rusas, las que estarían diversificando sus actividades.
Ante esta situación se están realizando esfuerzos para establecer una amplia colaboración internacional dirigida al control del contrabando nuclear. En este campo, un rol importante les corresponde al Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y a las instituciones especializadas de los países nucleares. En todo caso, el mundo entero está preocupado por la dispersión incontrolada de material nuclear utilizable en la elaboración de explosivos nucleares.
La guerra mundial del oro gris
Escribe Modesto Montoya (*)
La bomba atómica fue construida en Estados Unidos por equipos de científicos en gran parte compuestos por extranjeros. Lo mismo ocurrió con la carrera espacial. En realidad, la segunda guerra mundial abrió paso a la competencia entre las potencias para atraer cerebros a sus laboratorios. Esto ha llevado a que la mitad de los investigadores y alumnos de posgrado en ciencia y tecnología sea de origen chino. Con esa riqueza, Estados Unidos alcanzó el liderazgo científico, tecnológico, económico y militar en el mundo. Actualmente, esta potencia se ve amenazada. La razón: China ha intensificado la repatriación de sus científicos e ingenieros.
Recientemente, Barack Obama lanzaba un reto a sus compatriotas: "Si queremos seguir atrayendo a los mejores y más brillantes (talentos) que el mundo tiene para ofrecer, necesitamos hacer un mejor trabajo para recibirlos" (Reuters, Washington, 25 de marzo del 2013). "Miren a Intel y Google, a Yahoo y eBay, todas esas grandes compañías estadounidenses que crearon incontables empleos y nos ayudaron a liderar el mundo en las industrias de alta tecnología fueron fundadas por un inmigrante", dijo. Y agregó: "Nosotros no queremos que el próximo Intel o Google sea creado en China o India, nosotros queremos que esas compañías y esos empleos echen raíces en Estados Unidos" (Clarín, 10/05/11).
En Francia se ha anunciado que los ministerios de Relaciones Exteriores y del Interior facilitarán la entrega de visas de circulación a los talentos extranjeros, válidas entre seis meses y cinco años (fahrenheitmagazine, 25 marzo, 2013).
Según Andrés Oppenheimer, el plan de reforma migratoria del presidente Barack Obama incluye un gran aumento de visas para estudiantes extranjeros que se gradúen en ciencias e ingeniería, lo que planteará un enorme desafío para China, India y Latinoamérica: los países emergentes tendrán que ponerse las pilas para retener a sus mejores cerebros, o sufrirán la mayor fuga de cerebros de la historia reciente (enero 2013).
Mientras ello ocurre, Perú envía becados al extranjero. El presidente Ollanta Humala encabeza la ceremonia de reconocimiento y despedida a jóvenes beneficiarios del programa Beca. Eso está bien para los becados; pero lo malo es la prohibición de incorporar científicos en los centros de ciencia y tecnología (Ley de presupuesto) y la prohibición de utilizar el canon minero para retribuir a los que investigan con fondos de ese canon (Ley del canon minero). Así, las becas se convierten en facilidades para viajes sin retorno.
Durante cinco siglos, el Estado peruano se ha contentado con usar los ingresos que le significa las actividades extractivas, pero hasta ahora no genera políticas (plata no es suficiente) para aumentar y usar la más preciada de las riquezas: la materia gris. De seguir así, seguirán agudizándose las realidades de las todos los días informan los medios de comunicación.
08 de abril 2013
La bomba atómica fue construida en Estados Unidos por equipos de científicos en gran parte compuestos por extranjeros. Lo mismo ocurrió con la carrera espacial. En realidad, la segunda guerra mundial abrió paso a la competencia entre las potencias para atraer cerebros a sus laboratorios. Esto ha llevado a que la mitad de los investigadores y alumnos de posgrado en ciencia y tecnología sea de origen chino. Con esa riqueza, Estados Unidos alcanzó el liderazgo científico, tecnológico, económico y militar en el mundo. Actualmente, esta potencia se ve amenazada. La razón: China ha intensificado la repatriación de sus científicos e ingenieros.
Recientemente, Barack Obama lanzaba un reto a sus compatriotas: "Si queremos seguir atrayendo a los mejores y más brillantes (talentos) que el mundo tiene para ofrecer, necesitamos hacer un mejor trabajo para recibirlos" (Reuters, Washington, 25 de marzo del 2013). "Miren a Intel y Google, a Yahoo y eBay, todas esas grandes compañías estadounidenses que crearon incontables empleos y nos ayudaron a liderar el mundo en las industrias de alta tecnología fueron fundadas por un inmigrante", dijo. Y agregó: "Nosotros no queremos que el próximo Intel o Google sea creado en China o India, nosotros queremos que esas compañías y esos empleos echen raíces en Estados Unidos" (Clarín, 10/05/11).
En Francia se ha anunciado que los ministerios de Relaciones Exteriores y del Interior facilitarán la entrega de visas de circulación a los talentos extranjeros, válidas entre seis meses y cinco años (fahrenheitmagazine, 25 marzo, 2013).
Según Andrés Oppenheimer, el plan de reforma migratoria del presidente Barack Obama incluye un gran aumento de visas para estudiantes extranjeros que se gradúen en ciencias e ingeniería, lo que planteará un enorme desafío para China, India y Latinoamérica: los países emergentes tendrán que ponerse las pilas para retener a sus mejores cerebros, o sufrirán la mayor fuga de cerebros de la historia reciente (enero 2013).
Mientras ello ocurre, Perú envía becados al extranjero. El presidente Ollanta Humala encabeza la ceremonia de reconocimiento y despedida a jóvenes beneficiarios del programa Beca. Eso está bien para los becados; pero lo malo es la prohibición de incorporar científicos en los centros de ciencia y tecnología (Ley de presupuesto) y la prohibición de utilizar el canon minero para retribuir a los que investigan con fondos de ese canon (Ley del canon minero). Así, las becas se convierten en facilidades para viajes sin retorno.
Durante cinco siglos, el Estado peruano se ha contentado con usar los ingresos que le significa las actividades extractivas, pero hasta ahora no genera políticas (plata no es suficiente) para aumentar y usar la más preciada de las riquezas: la materia gris. De seguir así, seguirán agudizándose las realidades de las todos los días informan los medios de comunicación.
08 de abril 2013
La necesidad de una nueva institucionalidad estatal: el ministerio de ciencia y tecnologia
Escribe Modesto Montoya (*)
El editorial del diario “El Comercio” (07/10/13) sobre la eventual creacion de un ministerio de ciencia y tecnologia empieza con una pregunta provocadora: “Esta idea, sin embargo, esconde un misterio que sus impulsores nunca han revelado: ¿como el Estado –la institucion mas burocratica y menos innovadora de nuestra sociedad– se va a convertir repentinamente en un director e impulsor de la mas explosiva creatividad?” La respuesta la encontramos al final del mismo editorial: “En todo caso, si el Estado quiere incentivar la innovacion, podria empezar por reducir la alta presion tributaria, la rigidez de la regulacion laboral o las barreras burocraticas que impiden que muchos emprendedores lleven al mercado una innovadora idea. Para empezar a ayudar, a fin de cuentas, siempre hay que empezar por no estorbar.”
Todos sabemos que en el Consejo de Ministros se propone, discute y aprueba las politicas que luego dirigen e impulsan los ministerios. Sin Ministerio de Ciencia, Tecnologia e Innovacion (CTI) no hay un responsable del tema. Este ministerio tendria que resolver los problemas que se encuentran en este sector, actualmente caotico y abandonado, en el que se ha levantado muros contra su desarrollo.
Aparte de reducir la alta presion tributaria, la rigidez de la regulacion laboral o las barreras burocraticas, el mayor apoyo que el Estado puede brindar, a las empresas que desean innovar con ciencia y tecnología, es definir conjuntamente necesidades y prioridades, y poner a su alcance centros de investigación de excelencia con investigadores incentivados, con los cuales se pueda realizar proyectos de interas comun. La lista de murallas burocraticas que debe derrumbarse es larga.
Las universidades del Estado tienen normas de evaluacion de docentes que dan un peso casi nulo a la investigacion. Más aun, los esfuerzos de investigacion desaparecieron cuando se elimino el requisito de tesis para obtener el título profesional y se permitio el surgimiento de grados academicos casi sin requisito de investigar.
Por otro lado, la Ley del canon minero prohíbe que la parte asignada a la investigación en las universidades estatales sea usada para retribuir a los investigadores que lleven a cabo proyectos de investigación. Actualmente hay docentes que hacen investigación sin retribución por ello, pero son casos excepcionales.
El editorial del diario “El Comercio” (07/10/13) sobre la eventual creacion de un ministerio de ciencia y tecnologia empieza con una pregunta provocadora: “Esta idea, sin embargo, esconde un misterio que sus impulsores nunca han revelado: ¿como el Estado –la institucion mas burocratica y menos innovadora de nuestra sociedad– se va a convertir repentinamente en un director e impulsor de la mas explosiva creatividad?” La respuesta la encontramos al final del mismo editorial: “En todo caso, si el Estado quiere incentivar la innovacion, podria empezar por reducir la alta presion tributaria, la rigidez de la regulacion laboral o las barreras burocraticas que impiden que muchos emprendedores lleven al mercado una innovadora idea. Para empezar a ayudar, a fin de cuentas, siempre hay que empezar por no estorbar.”
Todos sabemos que en el Consejo de Ministros se propone, discute y aprueba las politicas que luego dirigen e impulsan los ministerios. Sin Ministerio de Ciencia, Tecnologia e Innovacion (CTI) no hay un responsable del tema. Este ministerio tendria que resolver los problemas que se encuentran en este sector, actualmente caotico y abandonado, en el que se ha levantado muros contra su desarrollo.
Aparte de reducir la alta presion tributaria, la rigidez de la regulacion laboral o las barreras burocraticas, el mayor apoyo que el Estado puede brindar, a las empresas que desean innovar con ciencia y tecnología, es definir conjuntamente necesidades y prioridades, y poner a su alcance centros de investigación de excelencia con investigadores incentivados, con los cuales se pueda realizar proyectos de interas comun. La lista de murallas burocraticas que debe derrumbarse es larga.
Las universidades del Estado tienen normas de evaluacion de docentes que dan un peso casi nulo a la investigacion. Más aun, los esfuerzos de investigacion desaparecieron cuando se elimino el requisito de tesis para obtener el título profesional y se permitio el surgimiento de grados academicos casi sin requisito de investigar.
Por otro lado, la Ley del canon minero prohíbe que la parte asignada a la investigación en las universidades estatales sea usada para retribuir a los investigadores que lleven a cabo proyectos de investigación. Actualmente hay docentes que hacen investigación sin retribución por ello, pero son casos excepcionales.
Estrategias globales: Europa se une por la innovación
Escribe Modesto Montoya (*)
Ya no se teme una nueva guerra mundial por territorios y recursos naturales, como ocurrió en el siglo XX. En el siglo XXI, la competencia entre las economías es por ciencia, tecnología e innovación (CTI). Así, en un ambiente de crisis, la Unión Europea (UE) ha decidido consolidar una economía inteligente, sostenible e inclusiva, basada en empleo inteligente, productividad y cohesión social. Mientras ello ocurre, algunas economías basadas en los recursos naturales siguen sin decidir sus políticas sobre estos temas.
La primera de las siete iniciativas emblemáticas de la Estrategia Europa 2020 está la “Unión por la innovación”. Se trata de impulsar la investigación y la innovación para asegurar que las ideas creativas se conviertan en productos y servicios que demanden empleo y signifiquen crecimiento. Se consolidará el Espacio Europeo de Investigación (ERA: European Research Area), para aumentar la competitividad de las instituciones de investigación, mediante una política que incentive la movilidad, la colaboración y el trabajo inclusivo de los investigadores.
La UE pretende atraer a los mejores talentos del mundo hacia las carreras de investigación en Europa, y animar a las empresas a invertir más en investigación. Las iniciativas apuntan a establecer asociaciones entre el Estado, las empresas, las universidades y los centros de investigación. Mientras mayor sea el talento en los laboratorios, mayor será la probabilidad de éxito y, en consecuencia, mayor el estímulo que tendrán las empresas para invertir en investigación. En ese ambiente, los científicos europeos aspiran a liderar la investigación en campos en los que tienen mayor ventaja competitiva.
La UE promoverá una asociación de investigadores que facilite la movilidad y el desarrollo profesional. La movilidad va a facilitar el flujo de conocimiento y la creación de centros de excelencia; y un mejor status de los investigadores incentivará a los jóvenes para escoger una carrera científica y tecnológica, reducirá la fuga de talentos y atraerá a más investigadores talentosos del mundo.
Del otro lado del Atlántico, Estados Unidos ha establecido una estrategia similar de atracción de los talentos científicos y tecnológicos “le ofrece el mundo”. En América Latina, Brasil se ha constituido como una incontestable potencia que atrae a investigadores internacionales, siendo actualmente Perú su mayor contribuyente.
En el Perú, la mayoría de los investigadores está en el extranjero y la mayoría de empresas está basada en productos con bajo contenido de conocimiento científico y tecnológico. El siglo XXI exige cambiar esa realidad, lo que se logrará con una política clara de investigación e innovación.
Ya no se teme una nueva guerra mundial por territorios y recursos naturales, como ocurrió en el siglo XX. En el siglo XXI, la competencia entre las economías es por ciencia, tecnología e innovación (CTI). Así, en un ambiente de crisis, la Unión Europea (UE) ha decidido consolidar una economía inteligente, sostenible e inclusiva, basada en empleo inteligente, productividad y cohesión social. Mientras ello ocurre, algunas economías basadas en los recursos naturales siguen sin decidir sus políticas sobre estos temas.
La primera de las siete iniciativas emblemáticas de la Estrategia Europa 2020 está la “Unión por la innovación”. Se trata de impulsar la investigación y la innovación para asegurar que las ideas creativas se conviertan en productos y servicios que demanden empleo y signifiquen crecimiento. Se consolidará el Espacio Europeo de Investigación (ERA: European Research Area), para aumentar la competitividad de las instituciones de investigación, mediante una política que incentive la movilidad, la colaboración y el trabajo inclusivo de los investigadores.
La UE pretende atraer a los mejores talentos del mundo hacia las carreras de investigación en Europa, y animar a las empresas a invertir más en investigación. Las iniciativas apuntan a establecer asociaciones entre el Estado, las empresas, las universidades y los centros de investigación. Mientras mayor sea el talento en los laboratorios, mayor será la probabilidad de éxito y, en consecuencia, mayor el estímulo que tendrán las empresas para invertir en investigación. En ese ambiente, los científicos europeos aspiran a liderar la investigación en campos en los que tienen mayor ventaja competitiva.
La UE promoverá una asociación de investigadores que facilite la movilidad y el desarrollo profesional. La movilidad va a facilitar el flujo de conocimiento y la creación de centros de excelencia; y un mejor status de los investigadores incentivará a los jóvenes para escoger una carrera científica y tecnológica, reducirá la fuga de talentos y atraerá a más investigadores talentosos del mundo.
Del otro lado del Atlántico, Estados Unidos ha establecido una estrategia similar de atracción de los talentos científicos y tecnológicos “le ofrece el mundo”. En América Latina, Brasil se ha constituido como una incontestable potencia que atrae a investigadores internacionales, siendo actualmente Perú su mayor contribuyente.
En el Perú, la mayoría de los investigadores está en el extranjero y la mayoría de empresas está basada en productos con bajo contenido de conocimiento científico y tecnológico. El siglo XXI exige cambiar esa realidad, lo que se logrará con una política clara de investigación e innovación.
Producción científica en América del Sur.
Brasil campeón. Chile muy más citado por el genoma de la papa. Perú por trabajos en prevención del VIH, Tuberculosis y Lupus. Las ¾ partes de la producción peruana se hace con colaboración extranjera.
Escribe Modesto Montoya
Tomando la base de datos Scopus de Elsevier 2013 como punto de partida para analizar la evolución de la ciencia en América del Sur, la revista Nature confirma la supremacía brasilera.
En el 2013, Brasil tuvo 46 306 publicaciones. En los últimos 20 años, Brasil ha quintuplicado su producción en ciencia. Más de los dos tercios de la producción de América del Sur corresponden a este país, el que cuenta con el Ministerio de Ciencia y Tecnología y la carrera del investigador científico y tecnológico.
Argentina tuvo 9 337 publicaciones. La investigación de Argentina, que cuenta con el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva y la carrera del investigador científico y tecnológico, tiene ahora un impacto por encima del promediomundial.
Chile tiene 6 794 publicaciones. Gran parte de su éxito es su altamente citado trabajo de colaboración en el genoma de la papa.
Colombia tiene 4 556 publicaciones.
Venezuela tiene 1 315 publicaciones.
Perú tiene 1 044 publicaciones. Los artículos más citados incluyen trabajos de prevención de HIV, tuberculosis y lupus.
Brasil lidera y Perú sigue en la cola. Entre 2008 y 2012, más de los 3/4 de las publicaciones peruanas y menos de 1/4 de publicaciones brasileras involucran colaboración con otros países. De hecho, según Nature, los países menos desarrollados de la región son en general más propensos a colaborar con países fuera de América del Sur.
Aparte de poner un poco de más dinero, el actual gobierno peruano parece haber renunciado a su idea inicial de dotarse de un ministerio de ciencia y tecnología y de una carrera del investigador. El tema actual es la ley de carrera pública Servir. Un científico de alto nivel invitado a una reunión sobre la ley servir me confió que nunca se ha había sentido tan humillado como al escuchar la propuesta de ley del servidor público en la que no existía nada sobre el investigador. Ello a pesar de que en noviembre del 2013, el Ministro de Economía y Finanzas lo prometió de tomarlo en cuenta en el plazo de 4 meses.
Lo que existe es un programa de becas para estudiar en el extranjero; pero no un sitio para los talentos que quieran regresar del extranjero. Como remedio se ofrece un puesto temporal posdoctoral de 2 años a 2 mil dólares al mes. Hay jóvenes investigadores que toman esta propuesta como una burla.
El modelo peruano parece seguir las ideas del libro publicado por el Banco Mundial, según el cual la innovación tiene que ser liderada por la empresa privada. De hecho, no menos del 80% de los nuevos recursos están siendo adjudicados a entidades privadas.
En el mencionado libro se da la idea que la ciencia y la tecnología es un tema de los países desarrollados. Y que la palabra innovación para países como el Perú significa comprar productos tecnológicos y darles buen uso. ¿Funcionará bien este modelo?
Los doctorados en España
El Ministerio de Educación de España tiene una base de datos de todos los doctorados en Espala.
Se puede saber el tema de tesis, su jurado y fecha de defensa de la tesis en:
Haga clic aquí y coloque nombres y apellidos
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¿Y la incorporación de investigadores en los planes del Perú?
Hace décadas que venimos proponiendo que el Estado, en el
marco de una carrera del investigador, en el sector de ciencia y tecnología,
incorpore a científicos e ingenieros a los planes para generar productos y
servicios de alto valor agregado En el mensaje del 28 de julio, el presidente
Ollanta Humala hace referencia a un plan de diversificación productiva el que
se puede ver en el sitio web www.produce.gob.pe
Según ese plan en el 2014 habrá un fondo de tres millones
de dólares, para un “programa de becas que impulsará la repatriación de
investigadores peruanos residentes en el extranjero, especializados en gestión
e innovación industrial, con el objetivo de insertarlos en empresas y universidades”.
Además “se determinará cuáles son las limitaciones para
que ellos trabajen en el Perú: falta de demanda de las empresas o centros de
educación, bajo nivel salarial, dificultad para el reconocimiento de títulos,
mayores facilidades migratorias para familiares, entre otras.”
En resumen, se ofrece becas y no empleo a los
investigadores; y se repetirá un diagnóstico para saber por qué no se le ofrece
empleo a los investigadores. Desafortunadamente, seguimos en lo mismo.
28/7/2104
viernes, 11 de julio de 2014
¿Qué hay de fondo en una ley que no cambia situación de universidades emblemáticas?
En los años 50, los colegios privados eran mayormente para los jalados en los colegios estatales, los que escogían sistemas extranjeros de educación, o los de tendencia religiosa.
En las universidades estatales estaban los hijos de ricos. Raros eran los hijos de obreros. Incluso había una entrevista personal que eliminaba a los jóvenes “sin buenos modales” o “faltos de cultura”.
Los profesores tenían remuneraciones elevadas. En el primer año de trabajo ya podían comprarse un auto del año y una casa a crédito o un terreno para construirla en 2 años.
A mediados de los 60 se introdujo examen por computadora, el que terminó con la discriminación. Hijos de notables no pudieron ingresar. Los primeros puestos era hijos de obreros, meseros y vendedores ambulantes. Los ricos se trasladaron a las pocas universidades privadas.
Así, en los años 70, se establecieron dos mundos universitarios totalmente disímiles.
Con las jugosas pensiones, las universidades privadas empezaron a mejorar su infraestructura. De edificios aislados por terrenos polvorientos pasaron a modernos edificios separados por jardines.
Las universidades estatales fueron abandonadas por el Estado (administrado por los grupos de poder económico). Sus edificios no fueron renovados. Sus laboratorios se volvieron obsoletos. Las remuneraciones de los profesores no alcanzaban para subsistir. Estos se vieron obligados a enseñar en una universidad estatal que le daba prestigio y en dos o tres universidades privadas.
En los años 90, alumnos sin recursos pero emprendedores vieron que la educación se convertía en un negocio como cualquiera. El Estado apoyaba la idea. Los empresarios invirtieron en centros de educación. Los empresarios pobres crearon universidades para pobres y los ricos para ricos.
A fines de los 90, había ya antiguos profesores de academias de preparación, de origen popular, que se convirtieron en millonarios.
En el siglo XXI quedó claro que la educación era un gran negocio. Los banqueros crearon colegios y centros educativos “innovadores”.
Los empresarios mineros vieron que la educación podía dar más que las minas. Crearon su universidad.
Un banquero incluso compró por 150 millones una universidad primigeniamente dirigida a la clase media baja.
Un antiguo hijo del campo se convirtió a su familia en un nuevo grupo de poder, y empezó la pugna por el poder político.
Los hijos de la clase D y E, en su mayoría condenados a empleos subalternos, siguieron con los mismos empleos. No les importaba: tenían grados universitarios. Eso les levantaba su estima. Sus “cartones” los colgaban en su sala, junto al televisor.
En esa realidad sale una ley universitaria que no cambia en nada las universidades “emblemáticas”, pero corta el paso a nuevos emergentes que “quieren usar sus universidades como cajas chicas de partidos políticos”.
domingo, 6 de julio de 2014
Educación e investigación estatal en vías de extinción
Escribe Modesto Montoya
Las universidades estatales pierden terreno en los concursos por los recursos estatales dedicados a la formación universitaria, de pregrado, posgrado y de investigación. Con mayores recursos, las universidades privadas estarán mejor dotadas para ganar fácilmente los concursos que vendrán. Parece obvio que, así, la universidad estatal está en vías de extinción.
Hasta los años 50, en las universidades estatales había muy pocos alumnos con bajos recursos económicos. Todo cambió a mediados de los 60s. Las vacantes eran mayormente tomadas por hijos de provincianos pobres. Varios hijos de notables no ingresaron: se fueron a las pocas universidades privadas. En esas condiciones, con el tiempo surgieron universidades tan caras que su examen de admisión era virtualmente de capacidad económica. Quien podía pagar ingresaba de todas maneras a las universidades económicamente exclusivas. Así es como se amplió la brecha social. Pobres por un lado y ricos por otro.
Pero claro, hábiles empresarios de origen popular crearon universidades para alumnos de ingresos bajos y medianos. El examen de admisión era algo más difícil por la cantidad de postulantes. Sin embargo, se creó universidades para todos los precios. Nadie debía quedarse sin universidad. No importa la aptitud o la capacidad económica.
Actualmente se ha creado la beca 18. Una buena idea para que alumnos sin recursos económicos también tengan educación universitaria. Las universidades privadas muy emprendedoras van y les toman exámenes de admisión en sus propios colegios. Así, los alumnos con dificultades económicas estudian en universidades privadas. Entonces: ¿para qué seguir con las universidades estatales?
En ese mismo sentido está los estudios de posgrado y la investigación. Sin las trabas estatales, las universidades privadas ganan la mayor parte de los recursos estatales que se ponen en concurso. Así, la brecha se agranda y, lógicamente más fuertes, cada año que pase ganarán más concursos y se fortalecerán en consecuencia. Si se hace una proyección lógica, las universidades estatales serán para los marginales.
La nueva ley universitaria, tal como está no va a cambiar casi nada de la situación anterior.
En realidad, el Estado tiene la capacidad para crear un centro de excelencia de formación superior y de investigación. Un centro al que quieran ingresar los mejores investigadores y profesores peruanos dispersos en el exterior, y los mejores talentos como estudiantes. Para ello los reglamentos de concursos de ingreso y permanencia tanto de profesores como de alumnos deben ser estrictos. Y claro, las remuneraciones y las becas deben ser atractivas. Los chinos ofrecen a sus nacionales más del doble que lo que le ofrecen en Estados Unidos. Así los atraen. Y hoy China se ha convertido en la primera exportadora de alta tecnología.
En el Perú, lo que más bien parece es que el Estado quiere abdicar de esa gran responsabilidad que el ofrece la Historia.
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