Un grupo de investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València,
participa en un proyecto europeo que desarrolla un nuevo sistema capaz de medir, en
tiempo real, la concentración de tritio en el agua procedente de la refrigeración de los
reactores nucleares. Controlar la abundancia de este elemento permitirá poner en
marcha un sistema de alerta temprana en caso de anomalías en una central nuclear,
así como vigilar los niveles de tritio en el agua aptos para el consumo humano.
El proyecto, denominado TRITIUM, ha sido financiado con 1,5 millones de euros en la
última convocatoria del programa Interreg SUDOE 2016 de entre casi 500 propuestas
recibidas. Está coordinado por la Universidad de Extremadura, que utilizará muestras
de la central de Almaraz (Cáceres), y cuenta con la participación de otros centros de
investigación de Portugal y Francia. El coordinador en el IFIC es el catedrático de la
Universitat de València (UV) José Díaz, uno de los responsables del Laboratorio de
Radiactividad Ambiental de la UV.
“El tritio es uno de los elementos radiactivos producidos en mayor abundancia en las
centrales nucleares”, explica Díaz. “Aunque la dosis radiactiva que produce es
pequeña, puesto que solo emite radiación beta de muy baja energía, su concentración
en el agua puede indicar algún problema de funcionamiento, al ser uno de los
principales productos generados en un reactor nuclear”, resume. La medición de la
concentración de tritio en el agua es uno de los parámetros utilizados para controlar
los niveles de radiactividad de una central nuclear, junto a la radiación alfa, beta y
gamma.
El objetivo del proyecto, que tiene una duración de cuatro años, es desarrollar un
prototipo de un sistema que mida en tiempo real la cantidad de tritio en el agua procedente de la refrigeración del reactor nuclear. Actualmente es posible determinar
la actividad del tritio en dos días, utilizando muestras de agua que se miden en un
laboratorio fuera de la instalación nuclear. El nuevo sistema que se desarrollará en
TRITIUM se ubicará en el embalse de refrigeración de la propia central y será capaz de
medir los niveles de tritio cada 10 minutos.
Para ello utilizará tecnología desarrollada en experimentos de física de partículas,
como los fotomultiplicadores de silicio (SiPM) y las fibras centelleadoras. Cuando el
tritio se desintegra, desprende un electrón que emite energía en forma de radiación
beta. Este electrón choca con las fibras centelleadoras produciendo luz, señal que se
convierte en corriente eléctrica por los fotomultiplicadores de silicio, y se amplifica y
registra por un sistema de lectura para medir la cantidad de tritio presente en la
muestra de agua.
El grupo del IFIC participante en TRITIUM tiene amplia experiencia en el desarrollo de
estas tecnologías. Emplea los fotomultiplicadores de silicio en el experimento NEXT,
una colaboración internacional liderada por el investigador del IFIC Juan José Gómez
Cadenas que pretende comprobar si el neutrino es su propia antipartícula. Por su
parte, la tecnología de fibras centelleadoras fue empleada en la construcción de uno
de los detectores instalados en el laboratorio de física nuclear GSI en Darmstadt
(Alemania).
Según José Díaz, el nuevo sistema será capaz de llegar a la sensibilidad de 100
bequerelios por litro, medida que garantiza la potabilidad del agua (las centrales
nucleares se refrigeran con aguas que se emplean posteriormente en agua potable y
regadíos). Aprovecha así la experiencia del Laboratorio de Radiactividad Ambiental de
la UV, que realiza este tipo de análisis a demanda, y del grupo de la Universidad de
Extremadura liderado por Antonio Baeza, que trabaja con la central de Almaraz y
desarrollará el sistema para conseguir agua ultrapura para las muestras.
Junto a la Universidad de Aveiro (Portugal), el IFIC se encarga de construir el detector
con el que realizar las mediciones de tritio. El grupo del Centro de Estudios Nucleares
de Burdeos Gradignan (CENBG, CNRS-Universidad de Burdeos, Francia) se ocupa del
blindaje del detector, así como de minimizar el fondo radiactivo (ruido) y las
simulaciones del dispositivo. Los investigadores esperan tener un prototipo en 2020
que pueda ser patentado y probado en centrales nucleares.
Más información y contacto:
José Díaz Medina. Catedrático de la Universitat de València. Instituto de Física Corpuscular (IFIC, CSIC-UV).
Jose.Diaz@ific.uv.es // 96 354 3