Daniel Cano Ott
Sucede en el tejado de nuestras casas cada día. Las ondas de radio (ver la Figura 1) excitan el movimiento electrones del metal de las
antenas y lo extienden a lo largo de la dimensión de las mismas, que puede ser de uno a varios metros. A través de un circuito sintonizado es posible amplificar el movimiento coordinado de los electrones en una señal de mayor energía. Un físico de la
Universidad de Nueva Gales del Sur, Michael Kuchiev, ha propuesto un efecto similar para producir
rayos gamma, con longitudes de onda (L) de 10
-4 a 10
-5 nanómetros (nm), a partir de fuentes muy intensas de
rayos X con L del orden de 10
-1 nm (fuente,
The American Institute of Physics News).
Figura 1. Espectro de la radiación electromagnética en longitudes de onda, desde las ondas de radio (longitudes de onda de 10 metros a 100 kilómetros) a los rayos gamma (10
-4 - 10
-5 nanómetros).
La
electrodinámica cuántica, la teoría que describe la dinámica de las partículas cargadas y la radiación electromagnética, predice que fuentes de rayos X de muy alta potencia, unos 10
29 vatios/cm
2, pueden convertirse en pares
electrón/positrón (ver Figura 2). en presencia de campos eléctricos muy intensos, típicamente de 10
18 voltios/m. Es un efecto bien conocido, por el cual un láser de rayos X interaccionaría con el campo eléctrico estático de un átomo, a una distancia de 10
-4 nm, y produciría un par de partícula/antipartícula electrón/positrón. Las nuevas fuentes de rayos X en construcción (o diseño) basadas en
láseres de electrones libres llegarán a las potencias necesarias.
Figura 2. Un fotón (onda roja) crea un par electrón/positrón.
Sin embargo, según el Dr. Kuchiev, podría haber un aumento de energía de la radiación emitida gracias a otro proceso adicional: la creación de un par muón/antimuón (ver Figura 3), unas partículas de propiedades muy similares a un electrón/positrón pero con una masa 207 veces superior.
Figura 3. Diagrama de Feynman que ilustra cómo un para electrón/positrón pueden producir un par electrón/positrón o un par muón/antimuón.
El par electrón/positrón creado por el láser sigue inmerso en un campo eléctrico muy intenso, por lo que podría adquirir aún más energía y transformarse en un par muón/antimuón. De esta manera, lograría aumentarse la energía de la radiación emitida, y producir rayos gamma a partir de un haz intenso de rayos X gracias a una "antena nuclear".