Más sensibles a la radioactividad

Un grupo de científicos del Laboratorio de Radioactividad Ambiental de la Universidad de León investiga un sistema para incrementar la sensibilidad de estos detectores. Los resultados han sido publicados en revistas como Nuclear Instruments and Methods y Journal of Environmental Radioactivity, y se han presentado al Organismo Internacional de la Energía Atómica (OIEA).

El método se basa en la mejora de los sistemas eléctricos para reducir la "radiación de fondo" que procede de la naturaleza y detectar la que procede de la fisión del uranio. Benito de Celis Carrillo, director del Laboratorio, explica a DiCYT que el objetivo de la investigación, que se materializa en varias tesis doctorales, es "mejorar la sensibilidad de la medición de forma que se puedan detectar cantidades de radiación cada vez más pequeñas". Una de las posibles aplicaciones sería, por ejemplo, "medir radiaciones nucleares procedentes de explosiones subterráneas hechas por países que pretenden esconder estas pruebas", afirma el científico, ya que "hay emisiones gaseosas de productos de fisión que salen a la atmósfera y se pueden detectar".

Esta mejora se basa en las denominadas "técnicas de coincidencia", que "permiten reducir la radiación de fondo a un mínimo para medir la radiación artificial de interés", argumenta de Celis. Según el experto, hay una pequeña cantidad de radioactividad que procede de la Naturaleza (la llamada "radiación de fondo"), en concreto del Universo o incluso de pequeñas cantidades de uranio que puede haber en el suelo. Esa radiación de fondo se puede eliminar estudiando sus características, ya que emite sólo un tipo de partículas radioactivas (gamma), mientras que la del producto de la fisión emite dos (beta y gamma). "Si obtenemos ambas simultáneamente (coincidencia) es un producto de fisión; si sólo medimos la gamma puede venir de la naturaleza", resume el científico.

Medir la simultaneidad de partículas nucleares

La fisión (o desintegración) del núcleo del uranio, proceso que se utiliza en las centrales nucleares para producir electricidad y también en las bombas nucleares, produce sustancias radioactivas (productos de fisión), "que suelen ser partículas beta o gamma", explica de Celis. Estas dos partículas radioactivas se pueden medir mejor que las partículas alfa, que se producen como resultado de agregar un neutrón al uranio-238 (el isótopo de uranio más abundante en la naturaleza pero que, al no poder desintegrarse, no se utiliza para obtener energía, sino el uranio-235) para conseguir plutonio. "Medir las partículas alfa es más difícil", asegura el investigador.

"En la radiación de fondo, la partícula beta no llega al detector, llega sólo la gamma", prosigue de Celis. "En cambio, en un producto de fisión llegan las dos juntas". La mejora de la sensibilidad de los detectores se consigue introduciendo desarrollos en los sistemas electrónicos de detectores ya existentes, como los que dispone el Laboratorio de la Universidad de León, instrumentos de gran sensibilidad donde se realizan los análisis de muestras de la central nuclear de Santa María de Garoña (Burgos), la única de Castilla y León. Según de Celis, incrementando la rapidez de los sistemas electrónicos del detector se puede medir la simultaneidad de las dos partículas beta y gamma, y mejorando su sensibilidad se puede analizar la forma de los impulsos para ver de qué tipo de partículas se trata.

Aplicaciones

Además, el investigador expone que este tipo de desarrollos son "relativamente económicos", pero sus resultados tienen una aplicación inmediata a su trabajo diario. "Podemos ver cantidades de radiación muy pequeñas", aclara de Celis. Además de servir para seguir afinando las mediciones de radioactividad en el entorno de la central de Garoña, un trabajo que este equipo de la Universidad de León lleva desarrollando durante los últimos 7 años, de Celis cree que este tipo de mejoras puede servir para detectar posibles ensayos nucleares ocultos. Así, los investigadores leoneses han tenido contactos con el Organismo Internacional de la Energía Atómica (OIEA), el regulador internacional que, según el experto, posiblemente financie alguno de estos estudios.

El Laboratorio que vigila la radiación de la central de Garoña

El Laboratorio de Radioactividad Ambiental de la Universidad de León es el encargado por el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) para medir el nivel de radioactividad de la central de Garoña (Burgos) de forma independiente. Benito de Celis, su responsable, afirma que en los siete años que llevan tomando muestras periódicas (de suelos, aguas de fuentes, alimentos) y analizándolas “no hemos observado nada significativo”. Los científicos han detectado algún producto de la fisión del uranio como cesio-137 en el lecho de los ríos, pero en niveles aún inferiores a los que se detectan en algunos suelos de la provincia de León donde también realizan mediciones. ¿Radioactividad en León? De Celis aclara que en muchos suelos no modificados (roturados) en los últimos 25 años, en cualquier parte del mundo, se pueden encontrar restos de las pruebas nucleares que las potencias atómicas desarrollaron durante la Guerra Fría. Los científicos del Laboratorio remiten sus análisis sobre Garoña al CSN, que se encarga de evaluar los riesgos. Si se detecta una fuga, los análisis deben remitirse de forma inmediata.