Análisis de radiactividad

Análisis de radiactividad

Las fuentes de radiación, que utilizan sustancias radiactivas o generadores de radiación, se utilizan en todo el mundo para una amplia variedad de propósitos, incluidos la industria, la medicina, la investigación y la educación. Incluso se utiliza para diversos fines militares. Muchas son fuentes selladas, en las que el material radiactivo está estrechamente contenido o atado dentro de una cápsula o recinto adecuado. Los riesgos que plantean estas fuentes y materiales varían enormemente dependiendo de factores como el radionúclido, la forma física y química y la actividad. Las fuentes selladas, a menos que se violen o tengan fugas, sólo representan un riesgo por la exposición a la radiación externa. Sin embargo, las fuentes selladas rotas o con fugas, así como los materiales radiactivos no sellados, pueden provocar contaminación ambiental y la ingestión de sustancias radiactivas en el cuerpo humano.

Análisis de radiactividad

Los riesgos asociados al uso de materiales radiactivos deben limitarse y protegerse mediante la aplicación de normas de seguridad radiológica adecuadas. Reconociendo la necesidad de un enfoque gradual para el control reglamentario de las fuentes de radiación, el “Plan de acción para la seguridad de las fuentes de radiación y la seguridad del material radiactivo”, publicado por el Organismo Internacional de Energía Atómica, pidió el desarrollo de una categorización.

El objetivo del sistema de categorización resultante es proporcionar un sistema simple y lógico para clasificar las fuentes radiactivas según su potencial de dañar la salud humana y para clasificar las aplicaciones en las que se utilizan estas fuentes en categorías separadas.

El objetivo de categorizar las fuentes radiactivas es proporcionar una base armonizada internacionalmente para la toma de decisiones basada en riesgos. Se prevé que el sistema de categorización se utilizará como insumo para muchas actividades relacionadas con la seguridad y protección de las fuentes radiactivas. Estos incluyen:

  • Desarrollo o mejora de normas internacionales de seguridad
  • Desarrollar o mejorar las infraestructuras regulatorias nacionales para satisfacer las condiciones de un país
  • Optimizar las decisiones sobre prioridades regulatorias dentro de las limitaciones de recursos
  • Optimizar las medidas de seguridad para las fuentes radiactivas, incluido el posible uso indebido
  • Planificación y respuesta ante emergencias
  • Desarrollar estrategias nacionales para mejorar el control sobre las fuentes radiactivas.

Las fuentes radiactivas se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluidas la industria, la medicina, la agricultura, la investigación y la educación, y también se utilizan en aplicaciones militares y de defensa. Dentro de estas diversas aplicaciones, hay una serie de radionucleidos, formas y cantidades de material radiactivo, que deben considerarse en el sistema de categorización. Las fuentes de alta actividad, si no se gestionan de manera segura, pueden causar efectos deterministas graves en las personas en un corto período de tiempo, mientras que es poco probable que las fuentes de baja actividad causen tales efectos. Por tanto, el sistema de categorización proporciona una clasificación y agrupación relativa de recursos y prácticas en los que se pueden basar las decisiones.

En términos generales, el sistema de categorización es importante para las decisiones, tanto en sentido retrospectivo, para asegurar que los recursos existentes se pongan bajo control o se mantengan bajo control, como en sentido prospectivo, para asegurar que los recursos futuros se organicen adecuadamente.

Desde el descubrimiento de la radiactividad, se han desarrollado diversas técnicas:

  • Análisis de activación neutrónica
  • Análisis de dilución de isótopos
  • Titulación radiométrica
  • Radiocromatografía
  • radioinmunoensayo

Entre estas, la técnica de análisis por activación neutrónica es la más común. Esta técnica se basa en la medición de la radiación emitida por la desintegración de núcleos radiactivos formados por la irradiación neutrónica del material. La fuente de neutrones más adecuada para este tipo de aplicación suele ser un reactor de investigación. Las muestras que se pueden analizar con este método provienen de muchos campos diferentes, como la medicina, la nutrición, la biología, la química, la medicina forense, el medio ambiente y la minería.

El análisis de activación neutrónica se puede realizar de varias maneras. Esto depende del elemento a medir y de los niveles de radiación correspondientes, así como de la naturaleza y el grado de interferencia de otros elementos presentes en la muestra. La mayoría de los métodos utilizados son métodos no destructivos basados ​​en la detección de la radiación gamma emitida por el material irradiado después o durante la irradiación.

El análisis de activación neutrónica es una técnica altamente sensible que se utiliza para determinar la presencia y las cantidades de elementos principales, secundarios y trazas en una muestra de material. Esta técnica se diferencia de otros métodos en que se basa en el núcleo del átomo e ignora la formulación química, a diferencia de la espectrometría de masas o los métodos cromatográficos. Esta técnica requiere una fuente de neutrones, detectores de rayos gamma y una comprensión profunda de cómo los elementos responden al bombardeo de neutrones.

Algunas áreas en las que se utiliza comúnmente el análisis de radiactividad incluyen:

  • Este método se prefiere principalmente en estudios de investigación y desarrollo. Se pueden detectar alrededor de 65 elementos en niveles desde partes por millón hasta partes por billón o menos. Si la matriz a analizar no se vuelve muy radiactiva al ser activada por neutrones o si la radiactividad no deseada se desintegra rápidamente, a menudo es posible medir simultáneamente grupos de oligoelementos.
  • En el análisis forense, este método cuenta con una experiencia significativa en el análisis forense de materiales de evidencia. Los ejemplos incluyen fragmentos de bala, residuos de pólvora, plástico, cabello y uñas y materiales geológicos. Comparar materiales de forma no destructiva es una de las principales ventajas de esta técnica para la ciencia forense.
  • La sílice de alta pureza, el silicio, el aluminio, otros materiales y compuestos que no forman radionucleidos de larga duración, los filtros de aire de celulosa y materiales como el grafito son matrices excelentes para el análisis de activación de neutrones de alta sensibilidad. Estos materiales pueden irradiarse durante horas para determinar muchos elementos en niveles inferiores a ppb. Entre las muestras analizadas se encuentran obleas de silicio y dióxido de silicio utilizados en fibra óptica.
  • En el campo de las separaciones radioquímicas, se pueden medir cantidades extremadamente bajas de algunos elementos (por ejemplo, iridio) utilizando instalaciones de digestión por microondas y técnicas simples de separación química.
  • En el laboratorio de análisis por activación neutrónica se pueden determinar con alta sensibilidad elementos como bario, bromo, europio, antimonio, terbio y uranio, así como cerio, cobalto, cromo, cesio, hierro, lantano, sodio, rubidio, escandio y torio en muestras de suelo, sedimentos, rocas, metales y minerales.
  • Las fuentes de radiactividad siempre suponen graves riesgos para el medio ambiente, el suelo, el aire, el agua y los productos agrícolas. Mientras que los elementos necesarios para la nutrición se toman del suelo, también se mezclan sustancias radiactivas en las plantas y, por tanto, en la cadena alimentaria. Conocer el contenido de sustancias radiactivas naturales en los alimentos es necesario para estimar la cantidad de radiación a la que están expuestas las personas como consecuencia del consumo de alimentos.
  • Los análisis de radiactividad se realizan comúnmente en alimentos sólidos, como cereales, verduras, productos lácteos y diversos bienes de consumo, y en alimentos líquidos, como agua potable, leche y salsas líquidas.
  • En los análisis ambientales, los análisis de radiactividad se realizan siempre en muestras de aire y gases similares o de agua salada, agua dulce y líquidos similares, así como de suelo, sedimentos, arena, fauna, flora, cenizas y muestras sólidas similares.
  • Asimismo, estos análisis son necesarios para residuos médicos, residuos industriales, papel, plástico y todo tipo de polímeros que surgen después del proceso.

El método de análisis de activación de neutrones se usa ampliamente en el control y monitoreo ambiental, análisis de muestras ambientales, química y ciencia de materiales, arqueología, medicina, biología, análisis de alimentos, ciencia forense, historia, antropología, geología y geoquímica, industria, materiales de referencia y análisis de control de calidad y muchos otros campos.

Brevemente, el análisis de radiactividad se basa en el principio de contar los rayos gamma característicos emitidos por isótopos radiactivos obtenidos como resultado de la irradiación de los núcleos de átomos estables en la muestra con neutrones, utilizando detectores de alta resolución. Como resultado del análisis de los espectros gamma obtenidos con los rayos gamma contados, se realiza el análisis de los elementos de la muestra. Es un método de análisis que permite la determinación de muchos elementos (30-40 elementos) al mismo tiempo por debajo de ppm. En condiciones adecuadas, la incertidumbre en la determinación de los elementos se sitúa en el nivel del 0,01 por ciento.

Nuestra organización cuenta con un sólido personal que sigue de cerca los avances en el campo de la ciencia y la tecnología en todo el mundo y se mejora constantemente. Los servicios de análisis de radiactividad se encuentran entre los numerosos estudios de prueba, medición, análisis y evaluación que se ofrecen a empresas de diversos sectores.

WhatsApp