Un grupo de científicos del Centro Atómico Bariloche –que pertenecen al plantel docente del Instituto Balseiro-, que depende de la UNCuyo, trabaja actualmente en un experimento dentro del proyecto de aumento de la potencia del reactor de investigación RA-6. Las pruebas se realizan en laboratorio, a través de un simulador que reproduce las condiciones térmicas del núcleo del reactor.

Este proyecto lleva el nombre de UBERA6 (uranio de Bajo Enriquecimiento para el RA6) y es clave ya que permitirá ampliar las posibilidades de experimentación de docentes y alumnos del Balseiro y, además, contar con un potente generador de neutrones para aplicarlo en la investigación médica y de materiales.

> Leer también: Diseñan un acelerador de partículas para tratar el cáncer.

Por otro lado, como su nombre lo indica, tiene por objetivo reemplazar el núcleo por uno con uranio de menor enriquecimiento (bajando del 90% al 20%), siguiendo una tendencia mundial.

El RA-6 está ubicado en el Centro Atómico Bariloche y, desde 1982, ha formado a centenares de profesionales argentinos y extranjeros en sus carreras de físicos, ingenieros, radioquímicos nucleares, reactoristas y expertos en materiales. Como su diseño es muy flexible, con el tiempo va adquiriendo nuevas capacidades. En 2002, por ejemplo, se acondicionó una de sus facilidades de irradiación como “quirófano radiológico” para ser usado en el novedoso tratamiento oncológico experimental llamado BNCT (Boron Neutron Capture Therapy, terapia por captura de neutrones en boro).

Ahora, con la ampliación de su potencia de 0,5MW a 3MW, se pueden mejorar las posibilidades de la terapia BNCT o lograr "neutrografías" (similares a rayos X) con mejor definición y a través de materiales más gruesos, según explica a InfoUniversidades el ingeniero Nicolás Silin, integrante del equipo de investigadores junto a Viviana Masson, Daniel Mateos, Nicolás Sammarco y Juan Carlos García, entre otros.

“También se pueden irradiar ‘fuentes radioactivas’, que son materiales que expuestos a radiación luego emiten esa radiación durante algún tiempo y se pueden usar, por ejemplo, en medicina. No todos pueden usar un reactor, entonces usan una fuente de este tipo para irradiar”, agrega Silin.

Si embargo, en el Balseiro el uso principal del RA-6 es académico, ya que en el país existe otro reactor nuclear, el RA-3 en el Centro Atómico Ezeiza, Buenos Aires, que también pertenece a la CNEA y que se utiliza para producción comercial de fuentes radiactivas.

Pruebas de laboratorio

“La investigación que estamos haciendo, las mediciones, son necesarias para aumentarle la potencia al reactor. Y reproducir las condiciones del reactor en laboratorio es difícil. Es importante hacer un experimento aparte, porque no se puede experimentar con el reactor, no se permiten pruebas que impliquen algún riesgo”, advierte Silin.

Para darse una idea de estas escalas, el RA-6 está instalado en un edificio que ocupa media cuadra y tiene cinco pisos de altura. El reactor es del tipo “piscina”, es decir que el combustible nuclear (el uranio) se encuentra en el medio de un gran recipiente con agua liviana que funciona como moderador (cumple una función en la reacción nuclear) y refrigerante del combustible pero también funciona como blindaje. De esta forma, se evita que la radiación del núcleo alcance a quienes trabajan en el edificio.

En el laboratorio los científicos reprodujeron las condiciones térmicas de las placas combustibles que forman el núcleo. En el reactor estas placas, que contienen el uranio, se calientan por la reacción nuclear. En el laboratorio se utilizan calefactores eléctricos muy potentes para simular esta situación.

La búsqueda de los investigadores es lograr mayor potencia de irradiación, pero para ello necesitan asegurar a través de experimentos que el calor que esto produce puede ser transferido al agua, manteniendo controlada la temperatura del combustible, por obvios motivos de seguridad.

“La nueva condición de funcionamiento es entonces un poco más exigente que la anterior y por lo tanto no es suficiente con un análisis aproximado sino que se decidió realizar un experimento que permita asegurar el funcionamiento del reactor dentro de los márgenes de seguridad. Es decir, asegurar que en las condiciones de funcionamiento la temperatura de las placas combustibles no superará la temperatura máxima aceptable”, explica Silin.

“Si bien en un primer momento no parece una tarea particularmente difícil, la potencia que se genera en un combustible nuclear es inmensa y simularla en un experimento no es nada fácil –agrega el ingeniero-. La potencia utilizada es aproximadamente 37kW, unas 370 lamparitas de 100W en solo dos placas de 6 x 62cm. Cada centímetro cuadrado recibe 50W de potencia”.

Hasta el momento, han logrado ampliar la potencia del reactor a 1MW, primera etapa en el camino a la potencia final de 3MW que tendrá el RA6 cuando se complete el proceso de actualización.

El orgullo atómico de Bariloche

El Reactor Nuclear RA-6 fue diseñado y construido enteramente en la Argentina. El diseño estuvo a cargo de ingenieros de la CNEA y la construcción por la empresa INVAP, que ha exportado este tipo de reactores a países como Argelia, Egipto y el último a Australia.

Se inauguró en 1982 y tiene como objetivo desarrollar trabajos de capacitación, entrenamiento, investigación y desarrollo en el campo de la ingeniería nuclear, ingeniería convencional, medicina nuclear, industria, y plataforma de comercialización para exportación de tecnología nuclear.

Las características más sobresalientes de la máquina son:

-Versatilidad: con simples modificaciones satisface amplia una gama de requerimientos.

-La mayoría de sus componentes son de Industria Argentina, lo convierte en una máquina de fácil mantenimiento y reemplazo de sus componentes.

-Seguridad del sistema nuclear: la redundancia y tipología de los sistemas de seguridad fueron diseñados para reactores de mayor porte que el barilochense.

-Sistemas de circuito cerrado de fluidos que permite una contención del agua de refrigeración del núcleo en su recinto principal.

-Sistema de ventilación para la limpieza del aire del recinto con filtros del tipo "Absoluto".

-Una sala de comando secundaria "on line", para capacitar al alumno y al personal de la institución o futuros operadores.

> Leer también: Alternativa más sustentable para la producción de biodiesel.

-Un edificio antisísmico único en su tipo diseñado en base a estudios sismológicos efectuados por el Instituto Nacional de Prevención Sísmica de San Juan.

En el laboratorio, los científicos reprodujeron las condiciones térmicas de las placas combustibles que forman el reactor.