Diseñan en Zacatecas, dispositivo para medir espectros de neutrones

Zacatecas, Zac.- En la Unidad Académica de Estudios Nucleares de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAEN-UAZ), Antonio Baltazar Raigosa, estudiante de doctorado en ingeniería y tecnología aplicada, trabaja en el diseño y construcción de un espectrómetro pasivo y activo para obtener el espectro de neutrones en ambientes expuestos a dicha emisión.

Para el desarrollo de este proyecto, el maestro en ciencias nucleares con orientación en ingeniería nuclear Antonio Baltazar trabaja en el Laboratorio de Mediciones Nucleares bajo asesoría del doctor Héctor René Vega Carrillo, miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).

“Los neutrones están inmersos en el ambiente, ya sea de forma natural —a través de los rayos cósmicos— o mediante productos secundarios de algún proceso como la radioterapia, generación de radiofármacos o radiografía por neutrones. Muchas veces no se ha tenido el cuidado ante la generación de estos neutrones; ante esta necesidad surge la motivación de hacer este estudio para medir el espectro de estos neutrones y saber de qué manera y a qué dosis se encuentran presentes”, describió.

El espectrómetro es un dispositivo para la obtención del espectro de neutrones, lo que significa que determinará las energías de neutrones que hay presentes. Con base en este espectro, el usuario podrá determinar a qué dosis de emisión se exponen las personas que recurren regularmente al área, ya sea hospitales, laboratorios o centros de investigación con neutrones.

“Con base en esta dosis que indique el espectrómetro, podremos determinar si hay probabilidad de inducir un cáncer a las personas que se exponen regularmente a la radiación neutrónica; por otro lado, también hay materiales que al ser irradiados con neutrones se activan y posteriormente continúan emitiendo radiación a las personas; por decirlo así, se convierten en fuentes radiactivas”, explicó.

Ambiente seguro

Los detectores que existen actualmente son activos o pasivos; según el área de interés de aplicación, el usuario adquiere alguno de los dos. La innovación que plantean los investigadores es el diseño de un espectrómetro que sea pasivo y activo, que con un mínimo arreglo pueda cumplir ambas funciones en diversas áreas de interés.

“Entre los medidores de neutrones comerciales más utilizados, se encuentra el sistema espectrométrico de esferas Bonner. Este sistema tiene esferas desde dos pulgadas hasta doce de diámetro; para utilizarlo se tienen que cargar todas individualmente y solo cumple una función —pasivo o activo—. La idea de nuestro esquema es que con un arreglo mínimo se convierta en ambos”, manifestó.

Antonio Baltazar manifestó que hasta el momento este proyecto tiene un avance de 50 por ciento. Actualmente, el equipo realiza las pruebas de simulación con diferentes moderadores y energías de neutrones para analizar el comportamiento que se obtendrá y elegir el arreglo del que se consiga el mejor resultado. Para esto, los investigadores utilizan el programa de software llamado Montecarlo.

Una vez que el equipo de científicos concluya con el diseño del dispositivo, realizarán las mediciones con disparos de radioterapia en el Centro Oncológico de Aguascalientes, institución que les ha permitido mediante una colaboración ratificar la validación de su espectrómetro. La construcción y pruebas de efectividad que respalden el dispositivo concluirán en diciembre de 2017.

“En este semestre empezaremos con la construcción del dispositivo para, posteriormente, comparar resultados con los espectrómetros comerciales —como las esferas Bonner—, para poder contar con nuestra propia tecnología zacatecana y mexicana, una más accesible tanto en costos como en las diversas áreas en donde se pueda utilizar”, concluyó.

LNY/AgenciaConacyt