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La Técnica Nuclear

La Técnica Nuclear

La activación neutrónica es un método de análisis químico con diversas aplicaciones ambientales.



Es muy probable que de bombardeo con neutrones usted no haya leído o escuchado nunca. Del todo previsible, considerando que se trata de un lenguaje propio de la energía nuclear.

¿A qué viene todo esto? A que tal proceso es parte fundamental de la activación neutrónica, un método nuclear de análisis químico que se basa en la transformación de los isótopos estables presentes en una muestra en isótopos radiactivos, y en la posterior cuantificación de la radiación que emiten estos últimos.

Esta técnica analítica tiene diversas aplicaciones, entre ellas la ambiental. Por ejemplo, científicos del Centro Atómico Bariloche, en Argentina, la han utilizado en el último tiempo para estudiar la contaminación con metales pesados –como mercurio, arsénico y plata– de la cadena alimentaria del lago Nahuel Huapi y los efectos de las cenizas volcánicas en la Patagonia.

En Chile, la activación neutrónica se empleó para detectar arsénico en el pelo de los habitantes del norte del país. Se optó por esta alternativa por “considerársela de alta sensibilidad, ya que puede determinar la presencia de múltiples elementos aún en concentraciones muy bajas (hasta una parte por billón), lo que sería difícil o imposible con otros métodos.

También destaca por su precisión, ausencia de contaminación y ser muy apropiada para trabajar con muestras de cabello debido a su facilidad para la preparación e irradiación de las muestras”, señala distinta bibliografía sobre el tema.

Ahí también se indica que el límite de detección y la precisión en este tipo de análisis dependen de cada muestra, ya que su valor varía de acuerdo a la composición de la misma.

Pros y contras

Paola Pismante, analista físico-químico del Departamento de Tecnologías Nucleares de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CChEN), aporta más antecedentes de este método nuclear de análisis: “Consiste en la irradiación con neutrones de una muestra determinada, de la cual se busca conocer y caracterizar los elementos que contiene. Para eso se irradia la muestra, tras lo cual todos o la gran mayoría de los isótopos estables que posee se transforman en radiactivos”.

Añade que al identificarse la radiación que emiten los radioisótopos se puede hacer un análisis cualitativo, mientras que con la intensidad de esta radiación se logra cuantificar cuánto de ese elemento hay presente en la muestra estudiada. Posteriormente, se compara la cantidad de radiación de la muestra con la de un patrón de composición conocida para determinar la concentración de los elementos investigados.

Para llevar a cabo esta tarea, la CChEN cuenta con laboratorios de espectrometría gamma y de preparación de muestras, donde se trabaja con moledores y liofilizadores.

Entre sus ventajas, esta técnica analítica se caracteriza por ser no destructiva y multielemental, lo que significa que entrega en forma simultánea mucha información elemental a partir de una sola muestra.

 La técnica nuclear 550x350En el reactor nuclear se desarrolla parte del proceso de activación neutrónica.

Además, no presenta riesgos de contaminación una vez que la muestra es irradiada. “Y sus resultados se caracterizan por un alto nivel de precisión, considerándosele como un método absoluto, dada la confianza y seguridad de éstos”, precisa la profesional.

Esta alternativa, sin embargo, no es adecuada para cierto tipo de elementos. “En concreto, no es la más propicia para muestras de agua natural, porque los elementos químicos presentes allí están muy diluidos y se presentan en muy baja concentración. Con otro tipo de muestras, como zinc (en suero), el trabajo de análisis es muy lento, puesto que es necesario esperar a que decaigan los elementos para lograr medir con más precisión”, explica.

Asimismo, no está disponible para cualquier laboratorio, dado que demanda instrumental muy especializado y la instalación requiere cumplir las exigencias legales de seguridad radiológica.

Para variadas muestras

La activación neutrónica se emplea en el análisis de distintos tipos de muestras, especialmente de alimentos, vegetales, productos marinos, tierra y lodo, entre muchos otros. “Por citar un caso de la industria alimentaria, gracias a esta técnica es posible determinar con gran exactitud ciertos tipos de contaminantes, como metales pesados, con lo cual la Comisión Chilena de Energía Nuclear apoya tecnológicamente el proceso de inocuidad en esta industria”, acota la especialista.

Revela también que, en el campo ambiental, esta técnica ha sido utilizada para determinar la causa de desastres ecológicos, como el ocurrido en el río Cruces de Valdivia, en 2004, cuando murieron centenares de cisnes de cuello negro.

¿Otras aplicaciones? Paola Pismante afirma que en los laboratorios especializados de la CChEN se han analizado además muestras de concentrado de cobre y otros minerales, sedimentos, rocas, cátodos y material particulado atmosférico, entre otras.

Artículo publicado en InduAmbiente N° 160 (septiembre-octubre 2019), págs. 86-87.