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Detector de neutrones Cherenkov

Detector de neutrones Cherenkov

FICHA TECNOLÓGICA - Ref. CNEA2019PIFT004R1es


 

Aplicaciones

  • Detección de Materiales Nucleares Especiales: Control de contrabando en puertos, fronteras y portales de tránsito.
  • Monitoreo de Seguridad: Seguridad en contenedores, embarcaciones y medios de transporte.
  • Control de Acceso a Instalaciones Nucleares: Seguridad nuclear y protección de materiales.
  • Detección de Residuos Radiactivos: Análisis de cargamentos para identificar residuos peligrosos.
  • Salvaguardias Nucleares: Control de calidad de combustibles nucleares en la industria energética.
  • Prospección Uranífera: Búsqueda de depósitos de uranio.
  • Estudios Científicos: Investigación en física nuclear, medicina nuclear, astrofísica, astropartículas y otras áreas de interés.

Problema abordado

Este desarrollo de un detector de neutrones por efecto Cherenkov se encuadra en el nuevo contexto de seguridad internacional. Durante los últimos años los detectores de neutrones basados en la utilización de 3He han aumentado significativamente su costo. Esto se debe a que, últimamente y cada vez más frecuentemente, dichos detectores de neutrones están siendo empleados en portales aduaneros y de tránsito para la detección de ̈materiales nucleares especiales ̈ susceptibles de ser usados con fines bélicos (uranio y plutonio entre otros). Por este motivo, los detectores de neutrones tradicionales que emplean 3He enfrentan serios desafíos para su utilización en aplicaciones de gran volumen. Además, la sensibilidad de los detectores de 3He está restringida a neutrones térmicos, lo cual dificulta la detección de neutrones rápidos. Esto se suma a la incapacidad de los detectores de 3He para detectar radiación gamma, lo cual reduce aún más su aplicabilidad en sistemas de inspección. Por su parte, la solución de detectores Cherenkov con gran volumen activo que utilizan gadolinio, tampoco resulta práctica ya que es tóxica y onerosa. En este marco, este desarrollo de un detector de neutrones por efecto Cherenkov, que no requieren el uso de 3He, permite la implementación de grandes volúmenes de detección utilizando insumos abundantes, de libre disponibilidad en el mercado y amigables con el medio ambiente. Además, este desarrollo permite detectar simultáneamente con un único dispositivo el tráfico ilegal de ¨materiales nucleares especiales¨ (mediante la detección de neutrones) y el tráfico ilegal de residuos radiactivos (mediante la detección de radiación gamma). La detección tanto de neutrones como de rayos gamma es no intrusiva (no se requiere abrir el cargamento para su inspección) y las alarmas son en tiempo real sin necesidad de detener el cargamento o vehículo.

 

Nivel de Madurez Tecnológica

NIVEL 5: Desarrollo a escala real

Ventajas

  • Económico: Utiliza materiales de bajo costo y de libre disponibilidad en el mercado, reduce el número de componentes electrónicos y permite la escalabilidad a grandes volúmenes y cantidades.
  • Se distingue de los detectores actualmente disponibles en el mercado ya que no utiliza 3He entre sus componentes
  • Posee una amplia aplicación industrial en diferentes ámbitos.
  • Eficiente: La solución de NaCl aumenta la eficiencia de detección de neutrones y radiación gamma, y las fibras ópticas mejoran la captación de la luz Cherenkov..
  • Seguro y ambientalmente responsable: No utiliza materiales tóxicos ni genera residuos peligrosos. Minimiza el impacto ambiental al evitar el uso de materiales tóxicos y reducir la generación de residuos.
  • Versátil: Puede detectar neutrones térmicos, neutrones rápidos y fotones gamma discriminando las diferentes componentes de la señal detectada.
  • Un único dispositivo permite tanto la detección de neutrones como de radiación gamma.
  • Escalable: Permite la construcción de un gran número de detectores de gran volumen para aplicaciones que requieren alta eficiencia de detección.

Categorías

  • Control fronterizo
  • Detección de radiación
  • Seguridad nuclear y radiológica
  • Medicina nuclear
  • Monitoreo ambiental
  • Prospección uranífera
  • Física nuclear
  • Astrofísica

Industrias

  • Industria de Seguridad
  • Industria de Defensa
  • Industria Médica
  • Industria Nuclear
  • Industria Minera

 

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Referencia de la Ficha Tecnológica: CNEA2019PIFT004R1es

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