Caracterización y puesta a punto de la facilidad de neutrografía del reactor nuclear RP-10

Abstract

El Centro Nuclear Oscar Miro Quesada de la Guerra “RACSO” fue inaugurado el 19 de diciembre de 1988. Este centro nuclear cuenta con un reactor nuclear de investigación de 10 MW de potencia térmica, termalizado y moderado con agua liviana, emplea como combustible el óxido U3O8 enriquecido al 20% del isótopo de uranio U-235, y una planta de producción de radioisótopos con fines medicinales. Este centro nuclear fue construido con ayuda del gobierno argentino, con el que se firmó el contrato para su construcción en el año 1977. En 1978 se decide que el reactor nuclear denominado RP-10 (las siglas RP significan Reactor Peruano) debería contar con una facilidad de radiografía con neutrones (neutrografia). La radiografía con neutrones se realiza por primera vez en el mundo tres años después de que Chadwick descubriera el neutrón en 1932. Fueron Hallman y Kuhn quienes tomaron la primera radiografía con neutrones, empleando un pequeño acelerador de partículas como fuente de neutrones, y como detector. Una pantalla centelladora que estaban estudiando (la primera radiografía X fue tomada meses después del descubrimiento de los rayos X por Roentgen en 1895: radiografió la mano de su esposa). Pero no fue hasta los años 60 en que los reactores nucleares de investigación son construidos a nivel mundial, que la neutrografía es tomada en cuenta como una técnica de ensayo no destructivo, especialmente para la inspección de los elementos combustibles gastados de estos reactores, debido a que estos elementos son altamente radiactivos y no pueden ser inspeccionados internamente con las técnicas radiográficas convencionales: rayos X y gammagrafía. El desarrollo de la técnica aumento de tal modo que en 1979 se forma un Grupo de Trabajo en Neutrografía en Europa, y en 1981 este grupo publica un manual sobre neutrografía [20] y un catálogo sobre defectos en elementos combustibles. Ese mismo año se llevó a cabo la primera reunión a nivel mundial sobre neutrografía. La primera neutrografía tomada en la facilidad de neutrografía del RP-10 fue en julio de 1990. En el presente trabajo de investigación se mostrarán los principios básicos en que se basa la neutrografía, sus ventajas y desventajas con respecto a la radiografía X, sus aplicaciones y las tareas llevadas a cabo para la caracterización y puesta a punto de la facilidad de neutrografía del Centro Nuclear “RACSO”. Así, en el primer capítulo se da una introducción a las formas de interacción del neutrón con la materia, en el segundo, una introducción a la neutrografía como técnica de ensayo no destructivo, en el tercero se describe la facilidad de neutrografía del reactor nuclear RP-10, más adelante se describen las mediciones experimentales de caracterización de la facilidad y algunas aplicaciones de esta técnica en problemas caseros en el cuarto y quinto capítulo respectivamente, y en el sexto capítulo, las observaciones, conclusiones y sugerencias que se derivan de lo realizado en esta investigación. En los anexos encontramos algunos consideraciones sobre protección radiológica pertinente al quehacer de la neutrografia, el método de Westcott para medición de flujo de neutrones y una tabla de secciones eficaces.