El sincrotr¨®n Alba enciende la luz

Alojado en un edificio con forma de caracol de 140 metros de di¨¢metro, el laboratorio de luz sincrotr¨®n Alba, en Barcelona, no pasa inadvertido. Se trata de una gran instalaci¨®n cient¨ªfica, la primera de este tipo en Espa?a, dise?ada para que centenares de investigadores -miles en un futuro no muy lejano, seg¨²n las previsiones- tengan a su disposici¨®n un instrumento avanzado con el que mirar y comprender la estructura molecular y at¨®mica de pr¨¢cticamente cualquier tipo de material, desde un virus o una prote¨ªna hasta un microchip o un agente contaminante en una planta.

El Alba, que empez¨® a construirse en 2004, se inaugura oficialmente el pr¨®ximo d¨ªa 22. Es un proyecto del Gobierno y la Generalitat de Catalu?a, cuyo coste total asciende a 201 millones de euros, del que se encarga el consorcio Cells para su construcci¨®n, equipamiento y explotaci¨®n. Est¨¢ en Cerdanyola del Valles, junto a la Universidad Aut¨®noma de Bellaterra.

Los haces de rayos X se dirigen a siete laboratorios de diferente prop¨®sito

Bi¨®logos, f¨ªsicos y qu¨ªmicos usar¨¢n la instalaci¨®n a partir de 2011

"La operaci¨®n rutinaria del Alba comenzar¨¢ en 2011", comenta Ram¨®n Pascual, catedr¨¢tico de F¨ªsica Te¨®rica de la Universidad de Barcelona y padre de esta gran instalaci¨®n. Aunque se han probado ya con ¨¦xito todos los sistemas de la instalaci¨®n y funcionan correctamente, ponerlos a punto para generar los fin¨ªsimos y potentes haces de rayos X que los cient¨ªficos aplicar¨¢n en sus experimentos llevar¨¢ a¨²n unos meses.

Existen en el mundo unos 40 sincrotrones comparables a ¨¦ste, media docena de ellos en Europa. "Es una herramienta esencial para hacer ciencia competitiva en todos los campos", dice Joan Bordas, director del Alba. Pero, hasta ahora, los cient¨ªficos espa?oles que necesitan usarla tienen que ir de prestado a otros pa¨ªses. S¨®lo en el sincrotr¨®n europeo ESRF (en Grenoble, Francia) hay dos l¨ªneas de luz (cada una de las instalaciones del sincrotr¨®n especializadas en un ¨¢rea cient¨ªfica concreta) espa?olas, y medio millar de investigadores acuden all¨ª cada a?o.

El Alba est¨¢ formado por un conjunto de aceleradores (bajo la direcci¨®n de Dieter Einfeld): primero se inyectan electrones en un sistema lineal que los acelera hasta una energ¨ªa de 100 millones de electrones/voltio y pasan al acelerador circular, donde alcanzan los 3.000 millones de electrones/voltio; de ah¨ª entran en el anillo de almacenamiento, un tubo de ultraalto vac¨ªo de 270 metros de per¨ªmetro, por el que circula el haz de electrones siguiendo una trayectoria curva por los campos magn¨¦ticos generados por unos 300 imanes. En ese recorrido circular, casi a la velocidad de la luz, el haz de electrones genera tangencialmente luz sincrotr¨®n, rayos X, que se dirigen a las l¨ªneas donde se enfocan sobre las muestras de los cient¨ªficos. Como instalaci¨®n que genera radiaci¨®n ionizante, su seguridad est¨¢ estrictamente reglada y vigilada por el Consejo de Seguridad Nuclear, para garantizar que no supone ning¨²n riesgo para los usuarios.

De las siete l¨ªneas con las que arranca el sincrot¨®n de Barcelona (se han aprobado ya otras tres, condicionadas a la disponibilidad presupuestaria), cuatro se dedican a biolog¨ªa, explica Salvador Ferrer, director cient¨ªfico del laboratorio, dos a ciencias de materiales (sobre todo, microelectr¨®nica y nanotecnolog¨ªa) y otras dos a qu¨ªmica y f¨ªsica de estado s¨®lido.

Para entender b¨¢sicamente c¨®mo usan los cient¨ªficos esta luz de rayos X, se puede recurrir a una de sus aplicaciones m¨¢s extendidas: la determinaci¨®n. "Se ilumina la muestra con el haz de rayos X, que se difracta en miles de haces, se mide la intensidad de cada uno al tocar la muestra y as¨ª se reconstruye la estructura con mucha precisi¨®n", explica Ferrer. En un sincrotr¨®n esto se hace en pocos minutos, y se obtiene la disposici¨®n de todos los miles de ¨¢tomos que forman, por ejemplo, una prote¨ªna. Igualmente se puede desvelar la estructura de los materiales de un chip o las reacciones de un catalizador para optimizar su rendimiento. Y en muchos experimentos no s¨®lo se obtiene una foto fija de la disposici¨®n de ¨¢tomos y mol¨¦culas, sino una pel¨ªcula de la din¨¢mica de la muestra observada.

La inmensa mayor¨ªa de los cient¨ªficos que acuden ahora a los sincrotrones proceden de las universidades y de los institutos p¨²blicos de investigaci¨®n, y s¨®lo una peque?a parte son de la industria privada. Los responsables de Cells cuentan con que el n¨²mero de usuarios espa?oles se multiplique con Alba.

En cuanto a su construcci¨®n, la contrataci¨®n con empresas espa?olas ronda el 65%, pero su participaci¨®n es notablemente inferior en los subsistemas del complejo de aceleradores y de las l¨ªneas experimentales.