Escaner radiológico

Unso de la energía nuclear
para el control de plagas

Armamento nuclear

Energía nuclear en la industria

Energía nuclear en la industria

La industria es uno de los campos en los que se utiliza la energía nuclear. El uso de la energía nuclear en la industria moderna de los países desarrollados es muy importante para la mejora de los procesos industriales, para las mediciones y la automatización, y para el control de calidad.

El uso de la radiación nuclear se aplica en un amplio campo de actividades. Estas actividades pueden ser de control de calidad de las materias primas de procesos industriales (cementeras, centrales térmicas, refinerías petrolíferas, etc.), o en el control de calidad de productos fabricados en serie. En el caso de la fabricación en serie se utiliza como requisito previo para la completa automatización de las líneas de producción de alta velocidad.

En el campo de la industria, frecuentemente se utiliza la irradiación con fuentes intensas para mejorar la calidad de determinados productos (plásticos especiales, esterilización de productos de un solo uso, etc.).

Además, también se realizan experimentos con trazadores para obtener una información exacta y detallada del estado de los equipos industriales para optar a la prolongación de su vida útil.

Las fuentes nucleares de uso industrial no suelen producir residuos radiactivos en el país que las utiliza, pero si en el país del proveedor. Una vez estas fuentes son inservibles, la firma comercial del país proveedor las retira cuando procede a su reposición.

Uso de los radioisótopos como trazadores

El hecho de que pequeñas cantidades de sustancias radiactivas puedan medirse rápidamente y con precisión, hace que los radioisótopos se utilicen para seguir procesos o analizar las características de dichos procesos. Estas sustancias se denominan trazadores.

Los trazadores son sustancias radiactivas que se introducen en un determinado proceso industrial. Esta acción permite detectar la trayectoria de estas sustancias gracias a su emisión radiactiva. De esta manera, es posible investigar diversas variables del proceso industrial (caudales, filtraciones, fugas, etc.).

Algunas de las aplicaciones industriales de la energía nuclear en que se utilizan trazadores son los siguientes:

  • Investigación de procesos, pudiendo controlar los parámetros de los sistemas de ventilación (caudales, eficacia de ventilación)
  • Para las mezclas, comprobando el grado de homogeneidad, el tiempo de mezcla y el rendimiento del mezclador
  • Procesos industriales de mantenimiento, estudiando el transporte de materiales por tuberías (fugas o escapes y flujos)
  • Detección de desgaste y corrosión, determinando el grado de desgaste de materiales (motores) y la corrosión de equipos procesadores.

Isótopo trazado

Un isótopo trazador se utiliza en el ámbito de la química y de la bioquímica para ayudar a comprender las reacciones e interacciones químicas. En esta técnica, uno o más átomos de la molécula de interés se sustituyen por un átomo del mismo elemento químico, pero de un isótopo diferente (el núcleo atómico es el mismo, pero tiene un número diferente de neutrones).

Dado que el átomo substituto posee el mismo número de protones, se comportará casi de la misma manera que el átomo original y, con escasas excepciones, no interferirá con la reacción que se desea investigar. Sin embargo, la diferencia en el número de neutrones implica que será posible detectarlo en forma distinta que los otros átomos del mismo elemento.

Control de calidad por gammagrafía

La radiografía gamma es una aplicación de la energía nuclear en la industrial. Esta aplicación constituye una técnica de control de calidad indispensable para la verificación de soldaduras en tuberías y para la detección de grietas en piezas de aviones.

La radiografía industrial permite realizar ensayos volumétricos a un material. La diferencia en el espesor en cada una de las secciones de un material provoca que una penetración diferente de la radiación X o gamma a la que se le somete.

Para realizar este ensayo se sitúa una fuente de radiación nuclear penetrante a un lado del material a examinar. Por el otro lado se sitúa un detector de la radiación. De este modo se obtiene una imagen bidimensional representativa de la pieza.

La interpretación radiográfica consiste en el análisis de las imágenes obtenidas mediante la radiografía industrial, con el fin de detectar y evaluar posibles defectos en los materiales inspeccionados y asegurar así la calidad requerida de dicho material o componente inspeccionado.

Es la aplicación más importante de las fuentes de iridio-192. Las fuentes de iridio-192 llegan a cubrir el 95% de los ensayos no destructivos que se realizan en el control de calidad de productos de fundición, soldaduras de construcciones metálicas, etc. El resto de estos controles se realiza con fuentes de cobalto-60 (para grandes espesores, hasta decenas de centímetros de acero) o con tulio-170 (para pequeños espesores, del orden de milímetros).

Empleo de radiaciones en otros procesos industriales

La radiación gamma ioniza la materia y crea radicales libres, que son las especies intermediarias de muchas reacciones químicas. Una vez aplicada la radiación (fuentes de cobalto-60) a los monómeros con los que se fabrican los plásticos, se induce la formación de grandes cadenas poliméricas. A partir de aquí, si se continúa la irradiación del material, se forman plásticos especiales de alto grado de entrecruzamiento catenario, que mejora considerablemente sus propiedades como aislante térmico y eléctrico. Así, la degradación de algunos polímeros inducida por radiaciones, constituye una útil propiedad para ciertos tipos de embalajes.

La energía nuclear también se aplica en la producción de alambre y cables aislados con cloruro de polivinilo degradado con radiaciones gamma. La utilización de radiación en estos productos da lugar a un aumento de la resistencia a las agresiones térmicas y químicas.

Otro producto importante es la espuma de polietileno degradado con radiaciones. La espuma de polietileno se utiliza en aislamientos térmicos, acolchados contra impactos, chalecos de flotación y compuestos de madera y plástico solidificados con radiación gamma.

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Última revisión: 28 de junio de 2019