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Communication

Enresa News

27.SEP.2023

ENRESA y el IFIC desarrollan tecnología innovadora para caracterizar contenedores con residuos radiactivos

En la foto José Luis Leganés, técnico del Departamento de Ingeniería de RBMA de Enresa

Enresa y el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, UV-CSIC) han desarrollado un sistema para visualizar la actividad de los residuos radiactivos almacenados en contenedores. Se trata de una técnica que combina la tomografía de rayos gamma y la visión artificial. Su portabilidad y su independencia de la geometría del residuo radiactivo permiten realizar reconstrucciones tomográficas complejas, optimizando así los procesos de clasificación de esta tipología de residuos. Este trabajo ha sido recientemente publicado en Scientific Reports, revista del grupo Nature.

Según explica José Luis Leganés, técnico del Departamento de Ingeniería de RBMA de Enresa, “esta técnica permite determinar la distribución de la actividad en contenedores de residuos de gran tamaño o en grandes piezas sin la necesidad de colimar o realizar medidas segmentadas, que requieren tanto un gran tiempo de medida como un gran número de éstas. Por lo que su empleo simplificará enormemente la operativa en la medida de contenedores al obtener una valiosa información con un menor número de medidas”.

Según Leganés, este “es el primer paso en obtener una tomografía pasiva, tanto de la distribución de la actividad como de la distribución de masa, en contenedores sin la necesidad de utilizar fuentes de transmisión para su consecución, lo que sería un lastre en procesos de desmantelamiento debido a las medidas de protección radiológica asociadas”. Además, señala el técnico de Enresa, “adicionalmente, proporciona información de gran detalle en tiempos de cinco o diez minutos que de otra forma llevarían horas de medida para cada contenedor”.

Una de las principales actividades de la industria nuclear es la caracterización de residuos radiactivos basada en la detección de radiación gamma. Los grandes volúmenes de residuos se clasifican en función de su actividad media en el interior de contenedores, pero, frecuentemente, la radiactividad supera el máximo permitido por los organismos reguladores en partes concretas del contenedor.

El Instituto de Física Corpuscular –centro mixto de la Universidad de Valencia (UV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)– y Enresa han desarrollado un nuevo modelo de gestión de residuos radiactivos que da solución a los problemas que presenta la caracterización de materiales con diferentes geometrías almacenados en contenedores, como es el caso de los residuos radiactivos. Se trata de un sistema tomográfico portátil e independiente de la geometría, que permite la reconstrucción tridimensional de imágenes para la detección de radiación gamma.

Este sistema utiliza una cámara de radiación gamma y una cámara visible que, combinadas, permiten visualizar la radiactividad mediante técnicas de realidad aumentada y visión artificial por ordenador. Todo ello permitirá detallar con precisión la actividad real de los residuos radiactivos, optimizando el proceso de clasificación para su tratamiento posterior, su correcto almacenamiento y su definitivo control.

La cámara gamma es capaz de determinar la distribución de la actividad de cualquier pieza, así como todos sus radioisótopos gamma (determina cuál es y dónde está). El resultado de la medición que realiza esta herramienta se muestra mediante una imagen 2D/3D en la que se indican directamente los puntos.

Desde el IFIC, Salvador Tortajada, coautor del trabajo, señala que “esta técnica permite desarrollar dispositivos transportables que puedan maniobrar con facilidad los trabajadores del sector y que garanticen medidas precisas de la actividad de los residuos haciendo visible lo invisible”, comenta. Por otro lado, Francisco Albiol, investigador del CSIC en el IFIC y coautor también de la investigación, postula que “ello supone una gestión más segura de los residuos radiactivos y reduce incertidumbres respecto al control y gestión por parte de generaciones futuras”.

Este trabajo, producto de una patente titularidad de la Universidad de Valencia, el CSIC y Enresa, ha sido recientemente publicado en Scientific Reports, revista del grupo Nature. La patente fue licenciada en su momento a Tecnatom, empresa del grupo de la multinacional Westinghouse, presente a escala mundial en el mercado nuclear.

La colaboración entre Enresa y el IFIC para el desarrollo de la nueva tecnología ha generado ya dos tesis doctorales, una de investigación sobre reconocimiento de entorno aplicado a recursos y otra, de carácter industrial, sobre sistemas de evaluación volumétrica. Éstas, a su vez, han generado dos nuevas patentes industriales.

El IFIC centra sus actividades en la investigación en física nuclear, de partículas y de astropartículas y a sus aplicaciones tanto en física médica como en otros campos de la ciencia y la tecnología.