En el marco del proyecto interno regular de investigación LPR21-06 titulado «Determinación de las secciones eficaces de producción de rayos X de transiciones atómicas hacia las capas L y M inducidas por impacto de electrones en materiales de interés tecnológico», el académico Gustavo Castellano, docente de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (FaMAF) de la Universidad Nacional de Córdoba, visitó la Universidad Tecnológica Metropolitana.

En la instancia, efectuada en el Campus Macul, Castellano se reunió con Andrés Sepúlveda Peñaloza, docente del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Naturales, Matemática y del Medio Ambiente (FCNMMA) de la UTEM, quien participa de esta investigación junto a la profesora Tabatha Rodríguez Cabello. “El nexo se inició cuando los dos fuimos becados para realizar nuestros estudios de postgrado en Argentina. Ambos fuimos parte del grupo del profesor Castellano y a partir de ahí comenzamos a realizar este trabajo en conjunto”, explica Sepúlveda Peñaloza.

Si bien el proyecto se adjudicó el año pasado, en marzo de 2021 comenzó a ejecutarse. En ese contexto, esta visita es la primera que el profesor Castellano realiza a la UTEM. “Nuestro trabajo se enmarca en la física básica, y dentro de ese ámbito, en la interacción de radiación con la materia. Principalmente nos dedicamos a estudiar la probabilidad con la cual los electrones que impactan sobre un material pueden producir determinados fenómenos como el de ‘ionización’, que consiste en provocar que alguno de los átomos irradiados deje de ser neutro, en virtud de que algún electrón que originalmente circundaba a ese núcleo atómico deja de estar allí, a raíz de esa interacción”, indica Castellano.

Además, el estudio de este fenómeno se conecta con otros como las probabilidades de transiciones atómicas radiativas, la incertidumbre en los estados atómicos, la interacción de radiación electromagnética con la materia, entre otras.

El docente argentino agrega que “entre muchas aplicaciones posibles, todas estas magnitudes se incorporan a metodologías de caracterización química de materiales mediante sondas de electrones, por lo que es natural que se establezcan colaboraciones con científicos de otros ámbitos, como geólogos, odontólogos, metalurgistas y arqueólogos, por ejemplo”.

Durante la estadía del profesor trasandino, se realizaron mediciones en el microscopio electrónico de barrido (SEM), único en Chile y que fue instalado en octubre de 2021 en el Edificio de Ciencia y Tecnología de nuestra casa de estudios.

Entre las principales características del SEM está la generación de imágenes de alta resolución a escala nanométrica (0,7 nm), y gracias al sistema de microanálisis por dispersión de energía de rayos X (EDX), es posible observar la distribución espacial de los elementos que componen la muestra y determinar su composición.

“Gracias a esta tecnología no sólo podemos generar imágenes, que es lo que comúnmente se hace, sino que además podemos extraer información química del material, lo que le otorga un carácter analítico al SEM”, explica Sepúlveda Peñaloza.

Las mediciones llevadas a cabo durante la visita estuvieron orientadas a la caracterización del sistema de detección de rayos X del SEM; que es de vital importancia para el desarrollo de metodologías enfocadas en el conocimiento de propiedades atómicas de elementos puros. Por otro lado, se llevaron a cabo análisis de muestras puras de interés tecnológico para la determinación de parámetros atómicos, fundamentales para los procesos de cuantificación sin estándares.

“Nuestros planes ahora son continuar haciendo mediciones, pero más específicas, en el SEM en Chile y además en Córdoba. Además, realizar al menos dos publicaciones. El proyecto debería terminar a fines de 2023”, enfatiza Andrés Sepúlveda Peñaloza.