La ciencia rusa que naci¨® de la guerra como herramienta para la paz

El 11 de febrero de 1943, poco despu¨¦s de vencer a Hitler en la batalla de Stalingrado, la Uni¨®n Sovi¨¦tica se uni¨® a la carrera por conseguir la bomba. Ese d¨ªa se fund¨® el Instituto Kurchatov para la Energ¨ªa At¨®mica. Tres a?os despu¨¦s, en un laboratorio secreto construido sobre un patatal a las afueras de Mosc¨², un equipo dirigido por el f¨ªsico Igor Kurchatov logr¨® la primera reacci¨®n nuclear en cadena fuera de EE UU. ¡°Este instituto naci¨® con un objetivo estrat¨¦gico que era necesario alcanzar para la supervivencia del pa¨ªs¡±, afirma el actual director del instituto, Mikhail Kovalchuk. Ese hito se alcanz¨® en agosto de 1949, cuando los sovi¨¦ticos detonaron su primera bomba at¨®mica.

Cerca del reactor con el que comenz¨® la historia nuclear sovi¨¦tica, Kovalchuk explica los avances cient¨ªficos impulsados por el miedo a la aniquilaci¨®n. En 1954, comenzaron a emplear la energ¨ªa nuclear para producir electricidad y despu¨¦s llegaron los submarinos nucleares y todo tipo de proyectos de investigaci¨®n b¨¢sica. ¡°Ahora somos l¨ªderes en rompehielos at¨®micos¡±, presume este cient¨ªfico grandilocuente que tambi¨¦n habla de otro liderazgo menos vistoso. Desde su instituto colaboran en el proyecto Saida, un complejo construido en la bah¨ªa que lleva ese nombre en el mar de Barents, en el ?rtico, preparado para recibir y desmantelar 155 reactores nucleares de submarinos obsoletos. All¨ª se trata de contener los peligrosos coletazos de la guerra fr¨ªa en una colaboraci¨®n internacional dentro de la Asociaci¨®n Global Contra la proliferaci¨®n de Armas y Materiales de Destrucci¨®n Masiva del G8. Alemania ha invertido 600 millones de euros en estas instalaciones.

Despu¨¦s de la etapa sovi¨¦tica y de casi dos d¨¦cadas de estancamiento tras el colapso de la URSS, Rusia quiere volver a la ¨¦lite de la ciencia del ¨¢tomo. Para lograrlo, sus responsables pol¨ªticos han planteado una serie de grandes infraestructuras, desde sincrotrones para producir rayos X a reactores nucleares con los que generar neutrones, que etiquetan con el apelativo de ¡®Megaciencia¡¯. Y, como en el cementerio de submarino nucleares, no quieren trabajar solos. La visita para periodistas en la que interviene Kovalchuk ha sido organizada por el proyecto Cremlin, un consorcio en el que participan 19 instituciones rusas y europeas en busca del beneficio mutuo en el ¨¢mbito de la ciencia. Esta iniciativa tambi¨¦n pretende evitar que el impacto de las sanciones a Rusia por anexionarse la pen¨ªnsula ucraniana de Crimea da?e la colaboraci¨®n cient¨ªfica.

Dubna, uno de los mayores centros cient¨ªficos de Rusia, fue fundada durante la carrera cient¨ªfica por la bomba at¨®mica

Kovalchuk conoce de primera mano el impacto del conflicto y los entrelazamientos entre pol¨ªtica y ciencia. Su hermano, Yuri Kovalchuk, una de las personas m¨¢s ricas del pa¨ªs y hombre cercano al presidente Vladimir Putin, fue uno de los individuos sancionados por el Tesoro estadounidense a ra¨ªz del conflicto de Crimea. ?l mismo vio c¨®mo los miembros de la Real Academia de Ciencias Russian Academy of Sciences (RAS) rechazaron aceptarle como acad¨¦mico en 2008 pese a las presiones de Putin. A d¨ªa de hoy, sigue estando en un escal¨®n inferior como miembro correspondiente de la instituci¨®n.

Como los l¨ªderes de la carrera espacial tanto en EE UU como en Rusia, los estudiosos de las propiedades del ¨¢tomo se vieron involucrados desde el principio en los tejemanejes de la pol¨ªtica internacional. 150 kil¨®metros al norte de Mosc¨², junto al r¨ªo Volga, se encuentra Dubna, una ciudad desarrollada en torno a un acelerador de protones construido en los cuarenta, cuando se trataba de construir la bomba at¨®mica. Esta instalaci¨®n cient¨ªfica, construida bajo la supervisi¨®n de Kurchatov y de Lavrenti Beria, el jefe del NKVD (la polic¨ªa secreta sovi¨¦tica), fue la primera de muchas otras que se agrupan en el Instituto Central de Investigaciones Nucleares.

All¨ª se encuentra el Laboratorio Flerov para las Reacciones Nucleares, una instalaci¨®n dedicada a conocer el comportamiento de la materia en los l¨ªmites de la estabilidad. El centro ha participado en el descubrimiento de varios de los nuevos elementos qu¨ªmicos de la tabla peri¨®dica como el livermorio, el dubnio o el flerovio, que no se encuentran en estado natural. Se trata de elementos muy inestables, que se desintegran en pocas horas o incluso segundos. A diferencia de otros aceleradores, que buscan colisiones de part¨ªculas a energ¨ªas elevad¨ªsimas, como las que se produjeron durante el Big Bang, para estudiar los restos de esos choques, en el caso del Laboratorio Flerov, los cient¨ªficos tienen que hacer una labor de precisi¨®n. Se trata de juntar dos ¨¢tomos para crear nuevos elementos. ¡°Si la energ¨ªa es excesiva, el choque produce fragmentos y no nuevos ¨¢tomos y si es poca, la fuerza de repulsi¨®n de part¨ªculas con la misma carga har¨¢ que salgan despedidos¡±, explica Alexander Karpov, investigador del centro.

Dubna ser¨¢ la sede de una de las grandes infraestructuras de ciencia que est¨¢ construyendo Rusia. El colisionador NICA, una m¨¢quina que lanzar¨¢ ¨¢tomos de oro a gran velocidad para que choquen entre s¨ª y ayuden a comprender estados de la materia en situaciones extremas, como las que se producen en el interior de una estrella de neutrones.

La crisis econ¨®mica provocada por las sanciones europeas hizo reducir un 10% las inversiones en ciencia

Construir m¨¢quinas como NICA, que tiene previsto arrancar en 2020, requiere inversiones de cientos de millones de euros y para rentabilizarlas es necesario reunir y organizar a toda la comunidad de cient¨ªficos que las puedan necesitar. En San Petersburgo, en el interior de un recinto de alta seguridad, se est¨¢ acabando de construir PIK, un reactor nuclear similar a los que se emplean para producir electricidad, pero dise?ado para producir neutrones con los que investigar las caracter¨ªsticas de nuevos materiales o de biomol¨¦culas. Igual que los rayos X que se producen en sincrotrones como el barcelon¨¦s ALBA, que ha permitido conocer la estructura tridimensional de c¨¦lulas infectadas por la hepatitis, los neutrones son capaces de penetrar la materia y contar sus secretos. Estas part¨ªculas tienen m¨¢s capacidad de penetraci¨®n que los rayos X y adem¨¢s son part¨ªculas cargadas, algo que ofrece informaci¨®n sobre las propiedades magn¨¦ticas de las muestras estudiadas.

Adem¨¢s de proporcionar conocimiento b¨¢sico, este tipo de investigaci¨®n ayudar¨¢ a analizar nuevos materiales con los que construir, por ejemplo, superconductores a temperatura ambiente. Ahora, llevar la electricidad a trav¨¦s de los cables de alta tensi¨®n desde los lugares donde se producen hasta los consumidores supone una importante p¨¦rdida de energ¨ªa en el camino por la resistencia que ofrecen a la corriente el¨¦ctrica materiales como el cobre a temperatura ambiente.

Sergey Grigoriev, director adjunto para relaciones internacionales del Instituto Kurchatov en San Petersburgo, plantea un sistema de investigaci¨®n en cadena para rentabilizar el reactor PIK, que tiene previsto comenzar a operar en 2019. Analizar cada una de las muestras es cuesti¨®n de muy poco tiempo y la producci¨®n de neutrones es continua. Las part¨ªculas son dirigidas despu¨¦s hasta alguna de las 32 estaciones en las que se exponen a distintas muestras, como un pedazo de ADN o de un nuevo material, para analizarlas. ¡°En Rusia tenemos una comunidad de investigadores con neutrones de unas 700 personas y deben de ser unos 7.000 en Europa. Para que nuestro esfuerzo valga la pena necesitamos abrir la puerta a esos investigadores europeos¡±, explica Grigoriev. El modelo consiste en que los pa¨ªses colaboradores puedan pagar hasta el 25% de la construcci¨®n y la explotaci¨®n del reactor. Despu¨¦s, pueden distribuir un 60% del tiempo que han comprado y deben dejar el 40% restante para el uso del centro por parte de proyectos cient¨ªficos internacionales.

Durante la visita al centro, varios j¨®venes investigadores hablan sobre sus proyectos. Todos son de Rusia o Kazajist¨¢n, un pa¨ªs que form¨® parte de la URSS. Reconocen que en el centro no colaboran con investigadores extranjeros. ¡°?T¨² vendr¨ªas aqu¨ª?¡±, pregunta uno de ellos. De momento, ven como una trayectoria l¨®gica que estudiantes de pa¨ªses asi¨¢ticos menos desarrollados cient¨ªficamente lleguen a Rusia, pero el siguiente paso, para todos, es seguir hacia Occidente, a centros de Europa o EE UU.

La crisis econ¨®mica causada por las sanciones tras la guerra con Ucrania provocaron un descenso de la inversi¨®n en I+D del 10% solo en 2016. Proyectos como Cremlin, que ya prepara su segunda fase, intentan paliar esos efectos y servir, como sucedi¨® durante la guerra fr¨ªa cuando astronautas sovi¨¦ticos y estadounidenses se encontraron en el espacio, para reducir las fricciones pol¨ªticas. ¡°Tras dos d¨¦cadas de estancamiento despu¨¦s del fin de la Uni¨®n Sovi¨¦tica vamos por buen camino¡±, apunta Grigoriev. Seg¨²n la revista Nature, Rusia es uno de los pa¨ªses en los que m¨¢s han crecido las publicaciones de alta calidad en el mundo. Solo en el ¨¢mbito de las biociencias, se increment¨® en un 60% entre 2012 y 2015. Muchos de los grandes avances de la ciencia rusa fueron espoleados por el enfrentamiento pol¨ªtico con occidente. Hoy, al menos desde el punto de vista de muchos cient¨ªficos como Grigoriev, el progreso llegar¨¢ si se logra mejorar la cooperaci¨®n.