Reactor nuclear ayudará a mapear la riqueza geológica

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Domingo
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Informe
02.11.2014
Ciencia
Reactor nuclear ayudará
a mapear la riqueza
geológica del país
Así funciona
el IAN-R1
Fuentes: Agencia Internacional de Energía Atómica
y Servicio Geológico Colombiano.
Infografía: Carlos Morales y Adrián Espinosa /CEET.
El IAN-R1 es un modelo Triga (‘Training,
research, isotopes’, ‘Entrenamiento,
investigación, isótopos’, de la casa General
Atomics). La técnica que emplea es la de
activación neutrónica.
El Servicio Geológico vuelve a poner en funcionamiento
esta instalación, única en Colombia, tras 16 años de inactividad.
Se utilizará para irradiar y analizar muestras minerales.
Grúa
Transporta el combustible
del tanque del reactor a la
piscina de decaimiento
Irene Larraz
Redacción Domingo
En unos días, el físico Jaime Sandoval
oprimirá el botón de encendido
del único reactor nuclear de
Colombia, que despertará después de un letargo de 16 años.
Será la resurrección de una
instalación que cumplirá cinco
décadas de existencia el próximo año, pero está en perfecto estado, pues ha sido objeto de continuas actualizaciones tecnológicas
y múltiples jornadas de entrenamiento para los cuatro expertos
que se requieren para operarla.
¿Por qué se ha tomado la decisión
de reactivarla? El Servicio Geológico
Sala de control
Colombiano (SGC), adscrito al MinisÁrea donde se monitorea
terio de Minas y Energía, piensa usarla actividad del reactor
la para hacer un gran mapa de los recursos minerales que posee el país y establecer cuándo se formaron y qué potencial tienen.
Durante los últimos cuatro años, el
bién se pueden realizar en
SGC ha estado recopilando un promedio
los laboratorios tradicionales, el anáanual de 10.000 muestras de minerales,
lisis químico suele ser destructivo con
que hasta ahora tenían que ser enviadas
las muestras, más costoso y menos precial extranjero –principalmente a
so. En cambio, la radiación que una
Alemania–, donde eran radiadas, analizamuestra recibe en una pequeña central
das, caracterizadas y después devueltas.
nuclear tiene menos margen de error y
“Eso costaba millones de pesos, era demola carga radioactiva decae hasta desaparado, había muchos reprocesos y los rerecer, por lo que se puede utilizar una
sultados no siempre eran los que estábamisma muestra cuantas veces se quiera.
mos esperando”, explica Mary Luz Peña,
Algo invaluable a la hora de estudiar macoordinadora del Grupo de Investigacioteriales con valor patrimonial, como los
nes y Aplicaciones Nucleares y Geocronorestos arqueológicos.
lógicas del SGC.
El paso de los minerales por la radiaPero además, anota el ingeniero Ferción puede durar desde un minuto hasta
nando Mosos, director técnico de Asuntos
Nucleares del SGC, “había un problema
ocho horas. Antes ha tenido que ocurrir
añadido, y es que estábamos poniendo en
la recolección y la preparación de la
manos de terceros información estratégimuestra, en la que se debe indicar cuánca sobre el potencial de nuestro país en reta radiación necesita el mineral para recursos minerales”.
velar sus huellas de fisión: unas líneas
Ahora todo ese trabajo se hará a pocos
microscópicas que, después, en el laborametros del cruce de la avenida Eldorado y
torio, aportarán datos sobre el origen, la
la carrera 50, en el occidente de Bogotá,
composición y la evolución de la roca.
donde no solo está el reactor IAN-R1, sino
Una vez analizada, la muestra se consertambién el laboratorio donde se procesan
va en condiciones especiales hasta que
las muestras minerales.
‘decaiga’ (proceso durante el que la radiaEstos análisis son capitales, pues adeción va desapareciendo por sí sola).
más de permitir establecer en qué luga‘Baja potencia y muy seguro’
res de Colombia puede haber uranio, oro
El IAN-R1 tiene dos pisos de altura y
o detectar configuraciones que sugieren
cuenta con una potencia de 100 kilovala existencia de petróleo, entre otras fuentios, pero solo opera con 30, una medida
tes de riqueza, también pueden ayudar a
tan baja que está clasificada en la escala
identificar y catalogar zonas de riesgo geológico.
de menor peligrosidad. La temperatura
En pocas palabras, vamos a saber muque alcanza el núcleo en estado crítico
cho más que hoy sobre la historia y el pre(en funcionamiento) apenas llega a los 40
sente del subsuelo de nuestro país.
grados centígrados. En centrales como
Y aunque algunas de estas pruebas tamla de Fukushima (Japón), la temperatura en el núcleo llegaba a los 2.500 grados,
con una potencia de 784 megavatios en
cada uno de sus seis reactores. “Ni siquiera es comparable”, admite el ingeniero Fernando Mosos. Entre otras cosas, porque la vocación del nuestro no es
producir energía, sino servir como herramienta de investigación científica.
Del reactor que Estados Unidos le donó a Colombia en 1965, dentro del marco
del programa ‘Átomos para la paz’, solo
se mantiene la estructura. Todo lo demás es casi nuevo.
En el 2005, el Ministerio de Minas y
Energía tomó la decisión de reactivarlo,
ya que el costo de desmantelarlo era siete veces superior al de mantenerlo activo. Desde entonces ha sido renovado casi por completo y en él se han invertido
en promedio 500 millones de pesos al
año.
En el 2012, cuando la sala de control
La piscina del reactor, que tiene 5,25 metros de
cumplió 20 años, un grupo de especialisprofundidad y alberga el núcleo. Andrea Moreno / EL TIEMPO
Desde análisis forenses
hasta control de plagas
EL REACTOR PUEDE ANALIZAR PRUEBAS AMBIENTALES
Y MINERALES. TAMBIÉN SE APLICA CONTRA EL CÁNCER
Hay muchos temas que
podrían involucrar el uso del
reactor nuclear, como en las
ciencias forenses, en las que
basta radiar una sola hebra
de cabello para obtener
datos de un cadáver. Esta
técnica puede ser usada
para determinar, por
ejemplo, el tipo de arma que
se utilizó en un crimen.
En Argentina se ha aplicado
para irradiar tumores
generales. El procedimiento
consiste en dirigir los
neutrones a un paciente que
se coloca en el reactor.
Estos actúan atacando las
células cancerígenas.
También tiene usos en el
campo agrícola, a través de
la llamada ‘técnica de los
insectos estériles’, que
consiste en radiar a un
grupo para garantizar su
esterilidad y que no generen
descendencia.
Así se puede, incluso,
controlar las poblaciones de
la llamada mosca de la
fruta.
El análisis de las huellas de
fisión en minerales entrega
información sobre la
temperatura a la que se ha
sometido un material a lo
largo de su historia y
establece si en ellos se han
dado las condiciones para la
formación de petróleo.
neumático. Arrastran
1 Sistema
las muestras preparadas en el
laboratorio hasta las cámaras de
se genera cuando la
2 Radiación:
fuente libera neutrones y se junta
Piscina de decaimiento
Aquí se deposita el combustible
(uranio 235) quemado
con el combustible de uranio-235.
Intercambiador de calor
Controla la temperatura
del reactor
muestras irradiadas
3 Las
vuelven al laboratorio. La técnica
de radiación, llamada de ‘activación
neutrónica’ da información de su
composición química.
Es el proceso por el
4 Decantación.
cual el material examinado se libera
de la radiación y puede ser
almacenado de nuevo.
Ventajas de esta técnica
Bajo costo.
Es posible determinar simultáneamente hasta cerca de 50 elementos
químicos en numerosos materiales.
Reactor
nuclear
No es destructiva; la muestra puede
ser sometida a varios análisis.
Posee alta precisión, con un margen
de error menor al 2 por ciento.
Núcleo
Tubo de haces
neutrónicos
Hoy en día hay unos 1.100
reactores nucleares en el mundo
Piscina de
enfriamiento,
donde se
deposita el
combustible.
Sistema
neumático
437
reactores para producción de electricidad
(72 más en construcción). Tienen capacidad para
producir 374.504 MWe. Los principales son:
100 58 48
EE. UU.
Francia
Japón
33 23 22
Rusia Corea China
773 reactores para
investigación, de los que solo
247 están en operación. Otros
339 han sido decomisados, 142
apagados y 8 cancelados.
Más de 400 reactores para
propulsar naves marinas y para
propósitos especiales.
En 2013, el 70 % de los
reactores de investigación de
todo el mundo habían cumplido
30 años en operación, y la mitad
de ellos, más de 40 años.
Barras
de control
El agua cumple
tres funciones:
blindaje,
refrigeración y
termorización.
Núcleo del reactor, construido
por grupos de cuatro barras de
uranio-235, rodeadas por
Cámaras
Blindaje
biológico
enriquecer la reacción en cadena.
tas mexicanos ayudó durante varios meses a montar una nueva.
“Se trata de un cambio de generación,
porque el reactor es casi nuevo. El potencial es grande; ahora depende de cómo se
opere. Colombia tiene muchos recursos
naturales que pueden ser analizados, pero lo que se necesita es involucrar a muchas industrias. Hay que diseminar su valor entre los usuarios potenciales. Como
es único en el país, tiene que ser útil para
todos”, subraya Danas Ridikas, investigador de la Agencia Internacional de Energía Atómica (Iaea, por sus siglas en inglés) que estuvo recorriendo las instalaciones hace tres semanas.
En cuanto al riesgo, el experto reconoce que “nunca es cero”. No obstante, la
central colombiana tiene un núcleo especial, con una aleación de acero y circonio,
que provoca el apagado automático ante
cualquier evento anómalo o catástrofe natural.
Y sobre un potencial robo de uranio-235 enriquecido con fines terroristas,
el que se usa en el reactor colombiano no
supera el 20 por ciento, el límite de seguridad permitido por el Tratado de no Proliferación de Armas Nucleares. Irán, para
entender este punto, fue sancionado por
–presuntamente– tratar de enriquecer
uranio más allá de estos niveles, con lo
cual podría ser usado en armas nucleares.
Especialización aplaudida
Ridikas opina que Colombia tomó el
buen camino al especializarse en el análisis de minerales, ya que la Iaea tiene como propósito que haya “menos reactores,
“El potencial
de este
reactor es
grande, ahora
se necesita
involucrar
a muchas
industrias
y diseminar
su valor”.
Danas Ridikas
OFICIAL DE LA IAEA
“Este
reactor es
pequeño, lo
que permite
‘jugar’:
desbaratarlo
o cambiarle
piezas, llevar
su potencia
hasta cierto
nivel”.
Luis Fernando
Cristancho
DIRECTOR DEL
GRUPO DE FÍSICA
NUCLEAR DE LA
U. NACIONAL
pero mejor utilizados”.
Así como México le apuesta a la electrónica nuclear y Chile se ha enfocado en la
producción de medicamentos, el IAN-R1
espera recibir muestras de minerales de
otros países en pocos meses, y está a la espera de firmar convenios con universidades para llevar a cabo otros proyectos de
investigación.
El ingeniero Mosos estima que en el
país hay más de 400 empresas que usan
material radiactivo –en sectores como el
petrolero, el minero y el de la salud– que
podrían estar interesadas en utilizarlo.
La producción de radioisótopos, empleados en la industria, la medicina, la investigación y la docencia, puede ser uno de los
campos por desarrollar.
“Este reactor es pequeño, lo que nos
permite ‘jugar’: desbaratarlo o cambiarle
piezas, llevar su potencia hasta cierto nivel, cambiarle componentes, etc. Los que
producen energía son rígidos y no tienen
mucha posibilidad de introducir cambios
para aprender. Pero este modelo, el Triga,
está diseñado justamente para eso, y es
una gran herramienta”, destaca Luis Fernando Cristancho, director del Grupo de
Física Nuclear de la U. Nacional.
Como varios de sus colegas, el profesor
Cristancho reconoce que en los últimos
años los laboratorios nacionales han mejorado mucho y espera que la reactivación de la instalación traiga consigo un
mayor desarrollo. Sin embargo, lamenta
la pérdida de conocimiento que se ha dado con el estancamiento de estos 16 años:
“Antes, Colombia ofrecía asesoría en técnicas nucleares y reactores. Hoy posiblemente estamos al nivel de Haití”.