Un desarrollo lleno de posibilidades

1. […] Un equipo interdisciplinario de la Comisión Nacional de Energía Atómica, compuesto por geólogos, técnicos e ingenieros, se propuso desarrollar, por primera vez en nuestro país y en América Latina, dos equipos de detección de radiación gamma de manufactura propia. Un desarrollo que puede dar beneficios a propios y a ajenos. Los detectores de centelleo sólidos como espectómetros y scintilómetros son utilizados frecuentemente para la detección de radiación gamma. Dentro de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), este tipo de detectores son muy utilizados por el área de exploración de materias primas.Los equipos utilizados son de origen extranjero y, en su mayoría, cuentan con una tecnología de diez a veinte años de antigüedad, lo cual representa diversos problemas. Por un lado, las tecnologías están quedando obsoletas y, por otro, es muy difícil su mantenimiento y refacción ya que muchos de los aparatos han sido discontinuados por sus fabricantes y, por ello, no se consiguen los repuestos. “Todos los equipos que teníamos hasta ahora eran equipos importados y la mayoría tiene como mínimo 10 años de antigüedad. El problema que teníamos era que cuando uno de esos equipos fallaba no había capacidad local para hacer mantenimiento”, contó Oscar Comito, experto del área de prospección minera de la CNEA. Frente a esta necesidad, Comito acudió a Claudio Verrastro, a cargo de la División Sistemas Digitales y Robótica de la CNEA, para ensayar una posible solución al problema. “Hacer mantenimiento de equipos importados haciendo ingeniería inversa cuando no tenés documentación es casi como suicidarse desde el punto de vista tecnológico, porque tenés que invertir mucho tiempo en aprender cómo funciona el equipo para levantar los planos, etc., y nosotros somos un equipos de desarrollo”, explicó Verrastro. Así fue que se dio inicio a un proyecto conjunto entre ambas gerencias para el desarrollo de dos aparatos de medición: un scintilómetro y un espectómetro de radiación gamma. “El scintilómetro es un equipo que mide radiación gamma bulk, toda la radiación gamma presente. La mide y te da un valor. Un espectrómetro gamma tiene la capacidad de discriminar esa radiación, saber de qué fuente proviene”, contó Comito. Para el scintilómetro la electrónica fue desarrollada ad hoc y consistió en el desarrollo de las etapas de polarización, fuentes de alta tensión, un conformador de pulsos y una etapa con microcontroladores encargada de la estimación de cuentas por segundo, la transmisión de los datos vía bluetooth y la generación de la alarma sonora. En el caso del espectómetro gamma, se utilizó tecnología desarrollada previamente para el proyecto de construcción de un PET de manufactura nacional, llevada a cabo también por el equipo de Claudio Verrastro. Algunos de los equipos que buscan ser reemplazados tienen instrumentos analógicos. Por el contrario, los prototipos que están produciendo desde el laboratorio de instrumentación y control son digitales. Específicamente el scintilómetro, además, es más liviano, y tiene la ventaja de poder utilizar una aplicación para celulares, que funciona en entorno Android, como GPS y para el display de datos. “Se utiliza una aplicación open source que se modificó especialmente para el uso específico de los usuarios de geología. Lo que hace la aplicación es levantar los datos y agregarle la localización”, comentó el Ingeniero Juan Alarcón, quien también forma parte de la División Sistemas Digitales y Robótica. El espectómetro gamma además de poseer baterías más livianas que las de sus antecesores, lo que hace que el equipo sea más liviano, incorpora tecnología de GPS y la posibilidad de hacer un registro electrónico automático gracias a una memoria interna. “Nosotros, como usuarios de los equipos, estamos al tanto de la tecnología actual y podemos decir que nuestros equipos están a la atura de lo que se encuentra en el mercado, pero a un costo significativamente menor. Pueden valer alrededor de la cuarta parte de lo que podés llegar a pagar por un equipo importado”, dijo Comito. “Una gran parte de los componentes son importados. Pero no son costosos. El trabajo costoso es convertir esos componentes en un instrumento de medición”, sentenció Alarcón. Calibración Una vez que el equipo está electrónicamente funcionando, tiene que ser calibrado y validado para asegurarse de que las mediciones realizadas con ese equipo sean comparables con las de otros instrumentos. Esto hace que el proceso de calibración sea fundamental. La calibración se puede hacer en diversos lugares, según la información que se pretenda obtener. El espectrómetro mide los radioelementos naturales (potasio, uranio y torio) y hace una medición cuantitativa. Entonces, para poder hacer esa medición, el aparato cuenta una cantidad de radiación. Para que eso se convierta en un valor de concentración, tiene que estar calibrado. En Argentina existe una única central de calibración para este tipo de equipos, ubicada en el complejo minero Sierra Pintada, en San Rafael, una mina de uranio que funcionó hasta 1995, que sigue teniendo mineral. En las dependencias del complejo se encuentra la central de calibración. Alarcón agrega: “Convertir el espectro de energía a las concentraciones de uranio, potasio y rotio, es un cálculo matricial. Entonces lo que se hace es ajustar las matrices para llegar a las concentraciones que se están midiendo”. El scintilómetro también fue calibrado en Mendoza. La diferencia es que el scintilómetro cuenta radiación dentro de un rango sin saber qué energía tiene, cuenta una cantidad de eventos. Y distintos equipos pueden dar lecturas diferentes, en eventos o cuentas/segundo, dependiendo del detector que tengan, por lo que es necesario calibrarlo en dosis. Al no ser un equipo tan específico como el espectrómetro, se lo puede calibrar comparándolo contra otros instrumentos que ya estén calibrados. Los pre-prototipos del scintilómetro y del espectrómetro gamma ya fueron construidos, validados y calibrados. Ahora, el objetivo es llegar a la etapa siguiente que, en el caso del scintilómetro, consiste en la fabricación de un prototipo, una pequeña serie de producción de seis equipos. El objetivo es poder presentar el prototipo a finales de 2015. Para ello, el equipo cuenta con la asistencia del técnico electrónico Alejandro Maurín y el ingeniero mecánico Gonzalo Porta, ambos pertenecientes al Departamento Evaluación y Reservas, que se encuentra en Mendoza, dependiente de la Gerencia Exploración de Materias Primas. Una infinidad de usos El bajo costo de fabricación de estos instrumentos hace que sea más fácil acceder a ellos. Esto permite que sus posibles usos no se agoten con la prospección de materiales como el uranio. “Al desarrollar tecnología propia estamos habilitados para darle más alcance al proyecto porque estos equipos tienen múltiples aplicaciones, no solo para el área de geología. También puede ser utilizado en el área de protección radiológica, para el tema de residuos y salvaguardia, entre otras aplicaciones. Esto significa que no solamente estaríamos proveyendo al área de geología, sino que muchas áreas dentro y fuera de la CNEA podrían verse beneficiadas. El proyecto tiene mucha proyección”, dijo Verrastro. Estos equipos, con pequeñas modificaciones si fuera necesario hacerlas, tienen amplias posibilidades de abastecer un gran mercado interno y también extranjero, ya que no se ha realizado este tipo de proyectos en ningún otro país de Latinoamérica. “Todavía no se ha tomado conciencia de la relevancia de este tipo de emprendimientos y del alcance que podrían tener. Particularmente en Argentina, donde hay tanto temor respecto del tema nuclear, la radiación y la minería del uranio, que haya dependencias públicas que puedan disponer de instrumentos y de personal capacitado para realizar medición de radiaciones naturales o de origen antrópico, nos parece muy importante”, expresó Comito. Con los costos que los equipos tienen actualmente (pueden llegar a los 20 mil dólares), no es fácil que dependencias que no se dedican exclusivamente a lo nuclear, como la CNEA, tengan acceso a este tipo de instrumental de medición, además de no siempre contar con el personal calificado. “Que se puedan desarrollar equipos en el país a costos muy convenientes y que exista una instancia de capacitación como el de la Autoridad Regulatoria Nuclear (ARN), son posibilidades que no deberíamos dejar pasar”, remató el técnico del área de geología. La fácil accesibilidad a los equipos puede lograr facilitar la tarea de salvaguardia ambiental, que hoy depende de cada provincia, así como también ayudar a democratizar el conocimiento sobre las tareas nucleares que muchas veces son puestas en duda. “Hay muchos frentes donde la Comisión Nacional de Energía Atómica está siendo trabada por autoridades provinciales o por la propia población que tiene temores sobre la actividad nuclear y que no tienen forma de resolver si el temor es fundado o infundado porque no hay información o la información disponible no se considera confiable. Este proyecto sería un gran aporte en esta línea. Que la sociedad pueda generar su propia información y que eso aporte soluciones y destrabe situaciones”, concluyó Comito. Central de Calibración Radimétrica: un poco de historia La utilización intensiva de equipos para la detección e investigación cuantitativa de minerales radiactivos por radimetría gamma, determinó la necesidad de contar con centros de calibración y control de dichos implementos, a los efectos de establecer una conveniente correspondencia radiactividad/tenor en las mediciones realizadas. La Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), consciente de la trascendencia del tema, alentó, a fines de la década de la década del 70, un proyecto tendiente a desarrollar e instalar una “Central de Calibración Radimétrica”. La construcción de la Central comenzó en 1979 y la operación normalizada se inició en marzo de 1980. Las actuales instalaciones de la Central de Calibración ubicadas en el Complejo Minero Fabril de Sierra Pintada, Departamento de San Rafael, de la provincia de Mendoza, integran un conjunto de módulos mineralizados de volúmenes predeterminados y en los cuales se pretende repetir las condiciones que presenta la naturaleza ante una medición radimétrica, teniendo en cuenta el amplio espectro de factores existentes, tales como concentración, densidad, porosidad, presencia de agua, etc. La Central de Calibración permite obtener datos para evaluar correctamente los resultados de los programas de exploración radimétrica por sondeos y con equipos de superficie y hacer comparables los valores que suministran distintos tipos de equipos, lo cual es imposible de lograr si no se cuenta con esta clase de instalaciones. La CNEA ofrece la experiencia adquirida y el funcionamiento de la Central, como aporte de carácter regional a nivel latinoamericano. Fuente: U238 […]

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