Historia

El Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (CAB-IB) se inició como una Institución de Investigación y Enseñanza en Física en Agosto del año 1955. Mientras que la enseñanza pudo realizarse con eficiencia desde la fecha de iniciación de la Institución, la implementación de actividades de investigación se empezaron a cristalizar a partir de 1961 en las diferentes Divisiones de Investigación en Física que luego fueron evolucionando con éxito. A continuación se describe el inicio de una de ellas: LA DIVISION COLISIONES ATOMICAS.

En 1960 el CAB-IB recibió como visitante al Profesor Samuel King Allison, Director del Instituto Enrico Fermi de la Universidad de Chicago, un investigador de primerísima línea en diferentes campos de la física. Habiéndose construido en el CAB una fuente de neutrones de 14 MeV, producidos por la reacción T(D,n)He, consistente de un acelerador de unos 100 kV, provisto de una fuente de iones de unos 20 mA de haz [1], y habiéndose iniciado la instalación de otro acelerador, de hasta 300 kV de tensión acelerante [2], destinado para aprovechar también la reacción D(D,n)He, el objetivo inicial de la visita del Prof. Allison fue instruirnos sobre el aprovechamiento de estas instalaciones para la investigación en Física de Neutrones.

Wolfgang Meckbach (1919-1998)

Dado que Allison fue uno de los primeros promotores de la Investigación en Colisiones Atómicas, que luego produjo la espectacular resurección de la Física Atómica que tuvo lugar en esos años, nos dió también un seminario sobre este tema, en particular sobre colisiones de captura y pérdida de electrones. Al cabo de su exposición Wolfgang Meckbach le preguntó si no sería más provechoso que nos dedicaramos al estudio de colisiones atómicas, la respuesta fue terminante. Dijo el Profesor Allison:

“You are damned right,- –
porqué no se viene a Chicago para introducirse en este campo, trabajando en mi laboratorio en el Instituto Enrico Fermi”.

Esta visita se realizó en 1961/62, y con la ayuda del Prof. Allison se obtuvo un subsidio de U$ 66.000,- de la “US National Science Foundation”, destinado para facilitar la instalación inicial del Laboratorio de Colisiones Atómicas en Bariloche.

La colaboración con el laboratorio del Instituto Enrico Fermi continuó. Otros miembros del grupo de Bariloche visitaron a Chicago. También hubo una segunda visita del Profesor Allison a nuestro Laboratorio, la cual se produjo en el momento en que aquí se iniciaron los primeros trabajos de investigación sobre la medición de fracciones de equilibrio de carga de haces de He en distintos bancos gaseosos [3,4].

Siguiéndo con la tradición del laboratorio del Instituto Enrico Fermi, que se fue disolviendo a partir de 1965 por el fallecimiento del Prof. Allison, a nuestro acelerador de 300 kV se le dió el nombre “Kevatrón” [2], al cual Allison solía caracterizar como “a big machine for a low voltage”.

A partir de 1964 se procedió a la construcción de un acelerador más pequeño, de hasta 70 kV, que se bautizó con el nombre de “Kevatrito” [5]. Esta máquina, que entró en operación en 1966, hasta el presente también dió lugar a un amplio espectro de trabajos, reconocidos internacionalmente, el primero de los cuales se ocupó de la determinación de secciones eficaces de cambio de carga y la no existencia de un efecto isotópico en colisiones de cambio de carga [6].

En 1968 se estableció un contacto científico con el Laboratorio J. J. Hopkins de Ciencia Pura y Aplicada, Gulf General Atomic en San Diego. Allí Victor Hugo Ponce, un egresado destacado del Instituto Balseiro, tuvo la oportunidad de realizar su tésis doctoral en un tema teórico de Colisiones Atómicas [7]. Su director de tésis, el Dr. J. C. Chen, solía comentar que ni de un Chino se podía esperar una dedicación tan intesiva al trabajo. A su regreso el Dr. Ponce fué el iniciador de actividades de investigación en teoría de Colisiones Atómicas, conectadas en su mayoría con los temas experimentales en desarollo ó a desarrollarse en el laboratorio.

Víctor Hugo Ponce (1941-presente)

Otro proyecto, iniciado en 1968, se ocupó de mediciones de poderes de frenamiento de proyectiles atómicos en sólidos. Mediciones del frenamiento de proyectiles de hidrógeno en función del número atómico del blanco, dieron lugar a uno de los primeros trabajos de tésis doctoral, de A. Valenzuela [8], realizado en la División. A continuación los Dres. G. Lantschner y J. C. Eckardt iniciaron un grupo estable de estudio de poderes de frenamiento. La fabricación de láminas metálicas extremadamente finas [9] posibilitó la obtención de resultados experimentales que de otra manera no hubieran sido accesibles.

A partir de 1968 se estableció un proyecto de cooperación científica, en el campo de la Emisión Electrónica inducida por Colisiones Atómicas, con el Grupo del Prof. K. O. Groeneveld del Instituto de Física Nuclear de la Universidad de Frankfurt/Main y a partir del 1970, más actividades nuevas fueron incorporadas a los programas de investigación en la División Colisiones Atómicas, principalmente a raíz de la iniciativa del Dr. Raúl A. Baragiola. Se comenzó un nuevo laboratorio, ocupado con el estudio de la interacción de proyectiles atómicos y electrónicos con superficies sólidas, dando lugar al comienzo de los temas en Física de Superficies.

….. y la historia continúa hasta nuestros días…. coming soon…

  1. Design and performance of a hot cathode magnetically collimated arc discharge ion source. M. Abele and W. Meckbach, Review of Scientific Instruments 30, 335 (1959).
  2. El acelerador Cockcroft-Walton de iones livianos del Centro Atómico Bariloche. Sergio G. Suárez.
  3. Charge equilibrium of helium ions in helium gas from 60 to 840 keV, W. Meckbach and I. Nemirovsky, Physical Review 153, 13 (1967).
  4. Charge equilibrium of a helium beam in hydrogen, nitrogen, neon and argon from 50 to 850 keV. P. J. Torres, W. Meckbach and A. Valenzuela, Physical Review 183, 216 (1969).
  5. Kevatrito – Facilidades de irradiación de Materiales.
  6. Search for a possible isotope effect in charge changing collisions involving hydrogen and deuterium. E. R. Salvatelli, G. Lantschner and W. Meckbach, Journal of Physics B 2, 772 (1969).
  7. Teoría de colisiones atómicas a bajas energías para el sistema protón – átomo de hidrógeno. V. H. Ponce.
  8. Stopping power of some pure metals for 25-250 keV hydrogen ions. A. Valenzuela, W. Meckbach, A. J. Kestelman and J. C. Eckardt, Physical Review B 6, 95 (1972).
  9. Preparation of extremely thin self supporting metal foils. A. Valenzuela and J. C. Eckardt, Review of Scientific Instruments 42, 127 (1971).