Por Laura Cukierman. En U-238 #16 Marzo-Abril 2015
¿Qué tienen en común la seguridad de un puente con la restauración de un cuadro del siglo pasado? ¿Cómo se puede controlar el servicio de una central de energía a partir del diagnóstico de las estructuras que componen sus equipos? Algunas de estas preguntas pueden responderse a través de los “Ensayos No Destructivos”, una multidisciplina que desde hace más de 50 años se desarrolla en el país y en la que intervienen diferentes campos de la ciencia. Marta Ruch, investigadora en el Departamento Ensayos No Destructivos y Estructurales (ENDE) de la CNEA, nos cuenta su experiencia en este interesante campo de la ciencia.
¿Cómo definiría su trabajo para alguien ajeno al universo científico?
Aplicamos métodos físicos no invasivos para conocer el estado de salud de una pieza: su interior, su exterior, cómo están sus condiciones para el servicio o sus condiciones durante la fabricación. Nosotros comparamos nuestra actividad con lo que hacen los médicos cuando mandan a hacer una radiografía o una ecografía. Hacemos ultrasonido y radiografías de estructuras. Para observar el estado de los materiales, también podemos aplicar otras técnicas, que no se usan para el diagnóstico médico, aprovechando distintas propiedades de los materiales, por ejemplo la conductividad eléctrica de metales y aleaciones.
En resumen, utilizamos líquidos penetrantes, ultrasonido, radiación electromagnética (en todo el espectro: desde los rayos X y gamma, ultravioleta, luz visible —normal y láser—, infrarrojo, microondas, radio, hasta el continuo), para interrogar los materiales y componentes y poder diagnosticar.
¿Cuáles son sus campos de aplicación más importantes?
Tenemos aplicaciones en producción de energía, en centrales nucleares, en centrales térmicas y en centrales hidroeléctricas donde hacemos ensayos de mantenimiento e inspecciones de servicios. También trabajamos en inspección de puentes y caminos con métodos ultrasónicos y radiográficos. En las fábricas, en distintas etapas del proceso productivo, hay etapas de END, que permiten detectar y descartar (o reparar) piezas falladas antes del final del proceso. En el Departamento se está comenzando con una línea nueva para la inspección de material ferroviario. Otra área en la que yo trabajo con mi grupo es en la caracterización de materiales donde se hacen ensayos mucho más finos, en los cuales a través de una técnica electromagnética se buscan pequeñas variaciones en las señales que están ligadas a variaciones en el material, básicamente, cambios en la conductividad eléctrica y en la permeabilidad magnética, que están ligados a cambios en la estructura, al estado de tensiones, etcétera.
También es muy interesante el trabajo que hacen en el campo del arte.
Sí. Por ejemplo, se pueden usar varios tipos de radiación para ver de qué manera y cómo fue trabajando el pintor para llegar a tener un cuadro, cómo fue cambiando su obra hasta que logró lo que uno ve plasmado. También trabajamos mucho en restauración para ver cómo se encuentra el estado de las obras. Hubo un proyecto del OIEA para esta aplicación. Hace poco vino gente del equipo de arqueología urbana de la Facultad de Arquitectura que trajo unas piezas de alfarería y quería conocer cómo se habían fabricado, entonces se hicieron radiografías para esto.
¿En el campo de la energía nuclear, cuáles son los aportes más importantes que puede hacer esta área de la ciencia?
Nuestro aporte más significativo está relacionado con la seguridad. Los ensayos permiten evaluar el estado de salud de los componentes, tomar medidas correctivas y asegurar que durante dos o tres años las operaciones serán seguras con los equipos analizados.
¿Cuáles son las actividades aplicadas a la industria nuclear que realiza el laboratorio?
Participamos en los pre-servicios y en las inspecciones en servicio en Atucha, en Embalse, en Atucha II y en otras centrales. Se hace una parada programada de la central y se abren un montón de equipos para inspeccionar básicamente intercambiadores de calor, cañerías, etcétera. También hay un grupo que se dedica a vibraciones, que hace ensayos hidrodinámicos. Por ejemplo, estudian los combustibles de las centrales de potencia y del CAREM. Una de las grandes contribuciones de CNEA y del Departamento de Ensayos No Destructivos a la seguridad nuclear fue haber impulsado y concretado en el país todo el esquema de calificación y certificación de operadores de END, con apoyo del IRAM y de organismos internacionales. Este sistema permite asegurar los conocimientos y la idoneidad del personal que se dedica a esta actividad. Ahora está plasmado en la Norma IRAM-ISO 9712, pero el trabajo llevado a cabo desde CNEA a partir los años 70 fue muy arduo.
¿Cómo decidió dedicarse a esta área de la ciencia?
Yo tengo una formación en Física y cuando llegué a la instancia en que tenía que hacer mi tesis de licenciatura me decidí a hacerla en la CNEA, porque había muchas áreas interesantes. Mi primer trabajo fue en microanálisis: evaporar con láser zonas muy pequeñas de materiales y luego analizar el espectro de emisión en un espectrógrafo óptico. Después hice un curso de metalurgia y me fui especializando en materiales y luego trabajé en ensayos no destructivos. Al mismo tiempo, hice mi tesis doctoral en transformaciones de fase en Zr, Ti y el sistema Zr-Ti.
¿Hay algún trabajo realizado que recuerde con mayor interés? ¿Cuál fue? ¿Por qué?
En estos 30 años largos de actividad en END y metalurgia, los estudios de corrosión de las aleaciones base Zr me resultaron muy interesantes. Se plasmaron en varias tesis de estudiantes de grado y posgrado, trabajando en conjunto con una colega del Departamento de Materiales. La idea fue determinar en forma no destructiva la cantidad de hidrógeno incorporada por las muestras y los espesores de óxido crecidos sobre ellas luego de tratamientos en autoclave. Se utilizaron técnicas de corrientes inducidas para evaluar cambios en las propiedades eléctricas del material. Los estudiantes trabajaron en el diseño de sensores, modelado de los campos electromagnéticos y preparación de probetas, entre otras actividades.
