LA-CoNGA physics realiza una sesión informativa de los avances de pasantías de investigación. Durante este encuentro los estudiantes de Colombia y Ecuador presentarán sus avances, discutirán ideas e inquietudes.
Detalles del programa LA-CoNGA physics los pueden encontrar en nuestro sitio web.
Presentaremos los detalles del programa de pasantías en formación en Física Avanzada.
Se presentan los resultados de la primera fase de la pasantía, los cuales muestran la selección de candidatos a pares de muones medidos en el detector central de ATLAS para la reconstrucción de protones, los cuales serán comparados en el futuro con aquellos medidos directamente en el detector AFP. Para este análisis se utilizaron datos experimentales obtenidos durante el Run 2 del LHCa $\sqrt{s}$=13TeV.
El Detector de neutrones de rayos cósmicos permite monitorear la humedad del suelo. Los detectores Cherenkov de agua están siendo probados en la detección de neutrones, con materiales no-tóxicos y de fácil acceso. Sin embargo, no existe un estudio dedicado a evaluar el uso de detectores Cherenkov para monitorear la humedad del suelo. Este trabajo presenta los aspectos teóricos y técnicos de la instalación de un detector Cherenkov de neutrones en la Universidad San Francisco de Quito (Ecuador), como parte de la pasantía LA- CoNGA physics. En el siguiente informe se mencionan los avances relacionados con la prueba de funcionamiento y caracterización del PMT mediante el uso de un centellador plástico, evaluación de un método de revestimiento del tanque Cherenkov con el fin de disminuir la radiación de fondo y diseño e implementación de un sistema de asilamiento para la base del PMT de la humedad del tanque.
Los neutrones son partículas subatómicas que conforman parte de la componente hadrónica de los rayos cósmicos que ingresan a la Tierra. Su detección y caracterización es de particular interés para el estudio de decrecimientos de Forbush producidos por la emisión de masa coronal que altera el flujo de rayos cósmicos. El decrecimiento de Forbush se evidencia mayoritariamente en energías inferiores a los cientos de GeV. Los detectores de neutrones son especialmente sensibles a estos cambios y, por lo tanto, muy eficientes para estudiar este fenómeno. En este trabajo se realiza la calibración, caracterización y puesta en marcha de un detector de agua Cherenkov en el campus de la Universidad Industrial de Santander. Se busca optimizar la eficiencia de este detector Cherenkov agregando compuestos de cloro al volumen activo del tanque para la detección de neutrones cósmicos de baja energía.
El Arreglo de Telescopios Cherenkov (CTA) será altamente sensible a rayos gamma de altas energías, cubriendo energías de hasta 300 TeV, este será capaz de medir para diferentes fuentes de emisión de rayos gamma a diferentes corrimientos al rojo, un espectro de alta calidad. Realizar medidas del fondo de luz extragaláctico (EBL por sus siglas en inglés) es complicado, por lo tanto, existen modelos de evolución galáctica que predicen su comportamiento que junto con el estudio de la opacidad debido a la interacción de los rayos gammas de muy altas energías y los fotones del EBL, permiten la posibilidad de restringir su espectro. En consecuencia es de gran importancia conocer la efectividad del futuro CTA, en esta presentación se mostrarán los avances realizados en las simulaciones espectrales para los modelos EBL a considerar para determinados corrimientos al rojo z, índice Gamma Γ, y flujo φ con la finalidad de evaluar su eficacia para discriminar entre dichos modelos así como los intervalos en términos de corrimiento al rojo donde esto es posible.
El NiTi es una aleación que viene siendo empleada en múltiples aplicaciones por sus propiedades de memoria de forma y pseudoelasticidad. Se busca dopar está aleación con Al a fin de aprovechar sus propiedades de resistencia a la corrosión y compatibilidad. Se estudiará el sistema NiTi con impureza de Al para varias concentraciones enfocándonos en el cálculo de la entalpía de formación, estructura electrónica a fin de analizar su comportamiento. Los cálculos se implementarán utilizando el código VASP tomando una superestructura de 2x2x2 para la estructura B2
Se analiza un conjunto de datos de Paxer correspondientes al año 2022, para conocer el comportamiento de la empresa y de sus clientes por regiones. El proceso inicia por medio de la inspección del dataset, la transformación de las variables y la optimización del mismo para la posterior manipulación. Se analizan las 63 variables del dataset de forma individual así como en conjunto, con la finalidad de identificar datos anómalos, faltantes, analizar sus distribuciones y estudiar patrones. Un modelo base de árboles de decisión usando el criterio de la entropía cruzada es utilizado para predecir el rango del porcentaje de ocupación de los hoteles en Chile utilizando 3 variables, obteniendo una exactitud del 90%, un recall del 90% y una precisión del 91%. Para el entrenamiento del modelo se realizó un muestreo con reemplazo (bootstrap) y se validó el comportamiento del mismo usando validación cruzada para evitar el overfitting. Se analiza adicionalmente el impacto de estas tres variables en la predicción del modelo.
Para realizar el estudio de distancias en cosmología fue necesario hacer una revisión de conceptos básicos de Relatividad General y el Modelo Estándar de la cosmología. En esta presentación se discutirán los avances realizados durante la pasantía, que incluyen el estudio de las ecuaciones de campo de Einstein para distintas métricas y la revisión del modelo estándar de cosmología.
Se estudia la aceptabilidad física de configuraciones estelares anisótropas, estáticas y esféricamente simétricas, utilizando distintas estrategias para modelar la existencia de tensiones radiales y tangenciales desiguales en su interior. El análisis de las configuraciones bajo perturbaciones de sus variables físicas permite diferenciar entre modelos estables e inestables. De esta manera, una configuración es físicamente aceptable cuan- do cumple condiciones de regularidad, de energía y de estabilidad, acreditándola como un modelo realista candidato a describir una estrella de neutrones. Las ecuaciones de campo de Einstein son resueltas a través de integración numérica mediante la implementación de perfiles de densidad conocidos. El resultado esperado es inferir cuáles son los mecanismos más importantes para la presencia de anisotropía en la presión.
Una aplicación de los neutrones cósmicos se basa en optimizar el consumo de agua mediante la automatización de los sistemas de riego en la industria agrícola. Los neutrones interactúan fácilmente con el hidrógeno, el cual se encuentra en las moléculas de agua presentes en la humedad del suelo. Actualmente se cuenta con sensores diseñados para detectar los neutrones de bajas energías que emergen del suelo luego de la interacción con el suelo húmedo. Mediante simulaciones se pueden hacer predicciones de diferentes configuraciones de estos escenarios que, por ejemplo, son de ayuda en la calibración de los sensores. URANOS (Ultra Rapid Neutron-Only Simulation) es un software, que se presenta como una opción intuitiva para el usuario, donde se puede simular la interacción de neutrones de bajas energías con el suelo. Sin embargo, al usar modelos parametrizados para el flujo de rayos cósmicos y la respuesta de la interacción entre los neutrones y el suelo húmedo se corre el riesgo de propagar errores y obtener resultados de baja confiabilidad. Por otra parte FLUKA es un entorno de simulación Montecarlo de propagación de partículas y su interacción con el medio, el cual usa de base principios físicos. En este trabajo se comparó los resultados de las simulaciones hechas en URANOS con los resultados de FLUKA con el fin de incluir una mejora en las parametrizaciones del flujo de neutrones de bajas energías a las que se encuentran sujetos los modelos utilizados en URANOS.
Recientemente se han reportado configuraciones geométricas de celdas Hele-Shaw que estabilizan el desplazamiento de un fluido de con cierta viscosidad cuando es desplazado por otro de viscosidad menor. Este es un problema de sumo interés para la recuperación mejorada de hidrocarburos. Se deriva el criterio de estabilidad de interfase para el caso de una celda de altura variable incluyendo efectos del número capilar y del ángulo de contacto. Con el fin de evaluar el criterio derivado se realizan simulaciones de celdas de Hele-Shaw en régimen de flujo lento usando CFD-COMSOL.
En la actualidad existe la necesidad de estudiar las estructuras internas de los sistemas de producción en la industria. Estas estructuras pueden ser de grandes dimensiones lo dificulta la observación de los componentes internos por medio de técnicas convencionales como el empleo de rayos gamma. Particularmente en las Torres de Craqueo Catalítico de la industria Petroquímica, deben monitorearse las densidades entre sus capas con el objetivo de determinar la cantidad de residuos para su eventual mantenimiento. Para esta tarea se propone la implementación de la muografía como técnica de detección de variaciones de densidad en las torres. En este trabajo se determinó la resolución, espacial y temporal, de esta técnica con el fin de explorar la viabilidad de su implementación. Se realizaron simulaciones del flujo de muones para diferentes configuraciones de densidad. Además se realizaron mediciones del flujo detectado por una torre de paneles centelladores, entre los cuales se dispuso un recipiente donde se colocaron objetos de diferentes densidades.