Detección del radionucleido 236U en el acelerador TANDAR

DE JESÚS J.,; ARAZI A., ; DE BARBARÁ E., ; FERNÁNDEZ NIELLO J., ; ABRIOLA D.,; HOJMAN D., ; CARDONA M., ; PACHECO A., ; GOLLAN F. , ; MARTÍ G.V, ; SAMSOLO N.

Buenos Aires

Encuentro; XLV Reunión Anual Asociación Argentina de Tecnología Nuclear; 2018

Asociación Argentina de Tecnología Nuclear

En la naturaleza, la fisión espontánea del 238U aporta los neutrones necesarios para la reacción n + 235U, la cual el 16% de la veces produce el radioisótopo 36U (T1/2 = 23 Ma), en niveles de concentración 236U/U dentro del rango 10-14-10-9. En cambio, el 236U producido en reactores nucleares se encuentra en concentraciones sensiblemente mayores ( 10-4 ? 10-2). Por lo tanto, la concentración 236U/U se convierte en un muy sensible trazador para detectar posibles contaminaciones ambientales, dado que una pequeña porción de material antropogénico en una muestra natural incrementaría la concentración 236U/U significativamente. Asimismo, el 236U es un muy útil trazador para identificar el origen de un elemento combustible.Los espectrómetros de masa, limitados por la interferencia de moléculas isobáricas como 235UH, permiten medir relaciones isotópicas 236U/U de hasta 10-10. Este límite de detección resulta insuficiente para medir concentraciones de 236U/U en muestras naturales. El uso de un acelerador después de la primera selección en masa, permite disociar las moléculas y suprimir así su interferencia. Provee además de alta energía para la discriminación de isóbaros e isótopos. De este modo, la espectrometría de masas con acelerador (AMS) permite alcanzar límites de detección del orden de 236U/U = 10-13.En este trabajo se presentan la instalación y las pruebas iniciales de un nuevo sistema de detección por la técnica AMS del radionucleido 236U en el Acelerador TANDAR. Mediante el iman analizador que provee discriminación en rigidez magnética y con un filtro de velocidades de Wien, es posible completar la discriminación del 236 desviando los isótopos que producen interferencias. A continuación, mediante un sistema de detección por tiempo de vuelo, definido por un detector de tiempo cero y un detector de energía separados 6,7 m, se identifica el 236.Se utilizaron haces piloto de 197Au, 235U y 238U a 70 MeV de energía para la optimización de la óptica iónica a través del acelerador y muestras patrones (con alta concentración 236U/U) para caracterizar las señales en los sistemas de detección, en donde los eventos de 236U fueron identificados y discriminados con una resolución en masa de 0,7 uma, lo que permitó la separación de las interferencias de 235U y 238U.