Una científica zacatecana colaboró en una averiguación científica que permitirá reemplazar el helio 3 en los detectores de radioactividad por un componente más económico y accesible.
Zacatecas, 28 de octubre (Agencia Informativa Conacyt/SinEmbargo).- La científica zacatecana Karen Arlet Guzmán García compartió en la caracterización de nuevos detectores de neutrones de boro 10 con sulfuro de zinc (10B+ZnS[Ag]) instalados en los arcos o pórticos detectores de radiactividad (RPM, por sus letras en inglés), equipos utilizados en las fronteras de Estados Unidos para detectar componentes de armas nucleares.
Karen Guzmán realizó este plan según tesis de doctorado en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) de 2012 a 2017. Los últimos 3 años se desempeñó según becaria del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y Consejo Zacatecano de Ciencia, Tecnología e Innovación (Cozcyt), despues de concluir su licenciatura en ingeniería eléctrica y maestría en ciencias nucleares en la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ).
Residente en Madrid, España, Karen Guzmán concedió una cita ruta telefónica a la Agencia Informativa Conacyt para detallar su proyecto, un prototipo alternativo de detección de componentes de armas nucleares —específicamente Special Nuclear Materials (SNM), materiales especiales según el plutonio (Pu)—. Los distintos monitores de radiación tipo pórtico presente se descubren instalados en las aduanas de Estados Unidos.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿En qué consta el proyecto?
Karen Arlet Guzmán García (KAGG): El localizador que vosotros estudiamos es alternativo a los que ya existen, compuestos de helio 3 (3He), que se descubren en México[pais] y distintas partes del mundo. Como el helio 3 es caro y difícil de comprar —ya que se adquiere a partir del desmantelamiento de armas nucleares—, propusimos el uso de detectores basados en la combina de boro 10 (10B) con un centellador de ZnS (Ag) que cumple la misma funcion que los detectores recientes de helio tres, pero es más económico y accesible.
AIC: ¿Quién fabrica estos dispositivos?
KAGG: La compañía Bridgeport Instruments LLC, en Austin, Texas, quienes poseen una fábrica de detectores gamma, de neutrones y este tipo de tecnologías.
AIC: ¿Cómo se dio este proceso?
KAGG: Anteriormente ya se conocía que el boro 10 con sulfuro de zinc daba una alta sensibilidad para la detección de neutrones, según lo hace el helio tres, pero de inferior eficiencia; pero no se habían aplicado en estos detectores. Nosotros en la UPM, mediante métodos de simulación con el código Monte Carlo estuvimos realizando algunas pruebas, cambiamos la composición y proporción de los componentes —especialmente de boro diez— para hacerlo más eficiente. En mi labor de tesis doctoral hice los prototipos matemáticos para su caracterización y pruebas físicas con ensayos dinámicos y estáticos de los detectores; finalmente, también fabricamos un RPM completo con detectores gamma y de neutrones de 10B+ZnS(Ag) y llegamos a un localizador óptimo.
AIC: ¿Cuál es el hallazgo más valioso de este estudio?
KAGG: Concluir que estos detectores son una real e inmediata elección para reemplazar los detectores de helio 3 que ahora se descubren instalados en los RPM de las aduanas.
AIC: ¿En dónde se utiliza?
KAGG: Varios de estos detectores —aproximadamente 310— ya han sido instalados en las fronteras de Estados Unidos; sé que la compañía ha recibido solicitudes de Italia y Argentina[pais] pero de instante no sé si ya los están aplicando. Debido a su accesibilidad en precio y obtención, es altamente posible que se comercialice en artos paises del mundo.
AIC: ¿Quiénes participaron en este proyecto?
KAGG: La Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la Universidad Politécnica de Madrid, junto con el Consejo de Seguridad Nuclear de España[pais] (CSN) y la agencia de Aduanas de España.
AIC: ¿Cómo funciona este detector?
La becaria se siente interesada por la tranquilidad internacional y está satisfecha de cumplir una aporte a la confianza nuclear. Foto: Agencia Informativa Conacyt
KAGG: Es un artefacto pasivo. Al no tener carga, los neutrones no se pueden detectar directamente, por lo que se emplean componentes sensibles a los neutrones según lo es el boro diez, elemento altamente sensible a los neutrones, que al interaccionar con el neutrón producir una reacción (10B [n,α]7Li), es decir, que emite una partícula alfa (α) que, a su vez, es detectable por el centellador de ZnS(Ag), utilizado según localizador de radiación natural alfa, emitiendo un centelleo que viaja a través de un materia ópticamente transparente, en este caso, un polimetilmetacrilato (PMMA) al fotomultiplicador PTM, y mediante procedimientos electronicos contabiliza una suma adecuado a neutrones. Esto lo convierte en una detección indirecta.
AIC: ¿Consideras que este plan te hace promotora de la paz?
KAGG: Claro que me agrada muchísimo la tranquilidad mundial. Por este labor me he percatado de muchos peligros que corremos las personas. Hoy en dia me causa una grán satisfacción conocer que aporto mi granito de arena para que el planeta esté más tranquilo y con este artefacto nos aseguramos de evitar que alguien malintencionado cause daños notables con una bomba o algo así.
AIC: ¿Ya eres millonaria?
KAGG: En cuanto a lo económico, soy becaria Conacyt y Cozcyt. Mi estancia académica en España[pais] ha sido cubierta por México, por lo que me siento muy agradecida con mi país. La UPM me ha basado con participaciones en congresos pero pasa según en toda universidad: que aportamos vuestros entendimientos y, finalmente, las ganancias económicas llegan a otra parte.
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