MEDICIÓN DE LA RELACIÓN ISOTÓPICA 235U/238U MEDIANTE ESPECTROMETRÍA DE MASAS EN EL ACELERADOR TANDAR

GARCÍA GALLARDO J.; ARAZI A.; ABRIOLA. D.; CAPURRO. O; CARDONA M.A.; DE BARBARÁ E.; FERNÁNDEZ NIELLO J.; HOJMAN D.; MARTÍ G.; MIGUEZ C.,; NEGRI A.; PACHECO A.; RODRIGUES D.; ZALAZAR L.

Buenos Aires

Congreso; XLI Reunión Anual de la Asociación Argentina de Tecnología Nuclear; 2014

Asociación Argentina de Tecnología Nuclear

La medición de la relación isotópica 235U/238U en muestras conteniendo uranio anivel de trazas (del orden o inferiores a 1 ng) en muestras de polvo ambiental tomadas en laboratorios de enriquecimiento de uranio, es de interés en el ámbito de la salvaguarda nuclear, en particular para el control internacional del cumplimiento del Tratado de No Proliferación Nuclear. En vistas de los proyectos de enriquecimiento de uranio de la CNEA, y de los controles que el OIEA realiza en nuestro país, es relevante desarrollar la capacidad local para medir tanto las muestras de los laboratorios de la CNEA como así también ser homologados por el OIEA para medir muestras de otros laboratorios. En este proyecto se aplicó la técnica de espectrometría de masas con aceleradores (AMS) para medir la relación isotópica 235U/238U y se planea medir el contenido de 236U. Para esto, la muestra a estudiar se procesa químicamente para producir un material apto para generar un haz en la fuente de iones negativos. En este caso, se disuelve la muestra en ácidos y se precipita el uranio junto con óxido de hierro. Este material se calcina para ser llevado a la forma de U3O8. A partir de esta muestra se genera un haz de iones que es seleccionado en masa por un primer imán de 90º (inyector) y se lo dirige al acelerador tándem. El uso de este acelerador permite por un lado, destruir moléculas que tuvieran la misma masa y por otro, aportar una energía del orden de 70 MeV que permite una discriminación adicional. Los iones son nuevamente seleccionados por un segundo imán (analizador) y, finalmente, se obtiene una discriminación adicional de la masa de los isótopos 235U y 238U por medio de la medición simultánea de tiempo de vuelo (TOF) y energía. Estas mediciones se realizan con dos detectores de Placas Multi-Canal (MCP) (separados por 4 metros) y un detector de estado sólido, respectivamente. El ajuste de los valores de estos dispositivos de selección (imanes selectores y elementos de transporte del haz) se hace a partir de la sintonización de haces de 197Au y 232Th cuyas intensidades pueden medirse como una corriente eléctrica.En este trabajo se presentan los resultados de mediciones de muestras de uraniocon tres diferentes niveles de enriquecimientos: 1%, 20 % y 50 % y con masas entre 50 y 1000 ng. Se trabaja actualmente en mejorar la sensibilidad de las mediciones y de lograr identificaciones del radioisótopo 236U.