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Informe especial: Reactor escuela

Crédito: RR.PP. y Prensa CAB-CNEA

 

El Reactor Argentino RA‑6 es un reactor escuela que se utiliza principalmente para formar recursos humanos en el campo de la energía nuclear. Está ubicado en el Centro Atómico Bariloche, uno de los espacios de Investigación y Desarrollo (I+D) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA); y es el lugar donde se entrenan los estudiantes de Ingeniería Nuclear del Instituto Balseiro, institución educativa que depende de la CNEA y que es además una de las unidades académicas de la Universidad Nacional de Cuyo (UNCUYO).

Fecha de publicación: 21/09/2016

Por: Cecilia Garro Scalvini - Becaria Instituto Balseiro (CNEA-UNCUYO)*

La incorporación de la carrera de Ingeniería Nuclear en el Instituto Balseiro en la década de 1970 planteó la necesidad de contar con instalaciones en las que alumnos y docentes pudieran complementar su formación. Así fue como nació el reactor de investigación RA‑6.

Desde su construcción y puesta en marcha, el RA-6 ha formado a centenares de profesionales de diversas áreas y ha permitido avances científicos que benefician ampliamente a la comunidad, según informa el libro “30 años del RA-6, el reactor escuela del Centro Atómico Bariloche”, en su primera edición publicada en 2012.

Cómo es el reactor escuela

Las instalaciones cuentan con tres edificios separados estructuralmente con el objetivo de atenuar los potenciales efectos sísmicos. En uno de los edificios se encuentran el reactor y el puente de mecanismos para operar las barras de control. El segundo contiene al anterior, a las facilidades de irradiación y el laboratorio radioquímico. En el edificio auxiliar, por su parte, se ubican la sala de control, los laboratorios, los talleres, la biblioteca, las oficinas, las aulas y la sala de conferencias.

El RA-6 es de tipo piscina abierta y se encuentra refrigerado por agua liviana desmineralizada. Su núcleo está compuesto por elementos combustibles tipos MTR, es decir, placas de aluminio con matriz de
siliciuro de uranio. Además cuenta con cinco tubos de irradiación que proceden de distintos sectores del núcleo del reactor.

Usos

El RA‑6 tiene cinco aplicaciones fundamentales que abarcan desde la docencia y la formación, al campo de la medicina y la ciencia aplicada. Una de sus aplicaciones es la formación de profesionales, ya que el reactor posibilita a los alumnos del Instituto Balseiro llevar a la práctica lo aprendido en las aulas. Además permite que docentes e investigadores argentinos y extranjeros se capaciten, no solo in situ sino también a través de la red en el marco del proyecto RA-6 en línea.

Otra aplicación es la técnica de análisis por activación neutrónica. Consiste en exponer una muestra a un campo de neutrones que son generados en las sucesivas fisiones del núcleo del reactor, y en las facilidades de irradiación colocadas en la estructura impactan los átomos de la muestra, lo que los transforma en isótopos radioactivos.

A partir de la medición de la radiación electromagnética emitida por los isótopos, el método permite conocer la composición original de la muestra. Actualmente, en ese laboratorio trabaja un grupo interdisciplinario en el que conviven ingenieros nucleares, químicos, geólogos y biólogos realizando tareas de determinación de metales pesados y/o contaminantes en agua o suelos, aplicaciones forenses y exámenes de fósiles.

En 1993, un grupo de investigadores del Centro Atómico Bariloche comenzó a desarrollar en el RA‑6 la técnica de Terapia por Captura Neutrónica en Boro (BNCT por sus siglas en inglés), logrando así un hito en la medicina nuclear argentina.

Este método experimental consiste en atacar selectivamente a las células de un tumor con un flujo de neutrones (obtenidos del reactor a través de las facilidades de irradiación) de energía adecuada, en combinación con un compuesto con boro, que se inyecta al paciente y se concentra preferentemente en células cancerígenas. Cuando un neutrón es absorbido por el boro se produce una reacción nuclear de acción altamente destructiva. Las células cancerígenas se ven afectadas mientras que las normales, con muy baja concentración de boro, no sufren daños significativos. Es importante remarcar que es un método en fase experimental, que se ha probado en animales y sólo en melanomas en pacientes humanos.

La neutrografía es otra aplicación implementada en el reactor de Bariloche. Esta técnica no destructiva permite inspeccionar la estructura interna de dispositivos y materiales. Requiere de un haz de neutrones y un dispositivo de detección que permita generar la imagen. En Argentina se utiliza principalmente por profesionales que trabajan con tecnología del hidrógeno y por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (Conae) en ensayos no destructivos de materiales.

Aunque no haya sido diseñado para tal fin, en este reactor también se han producido isótopos medicinales. En 2010 se inició el diseño, instalación y operación de un sistema para la obtención del radioisótopo Mo-99 (molibdeno 99) de aplicación medicinal. Para ello se acondicionó el RA‑6 y se le agregaron nuevas instalaciones y laboratorios. Posteriores controles de calidad, realizados en Estados Unidos, confirmaron que la calidad del producto (Mo-99) logrado mediante este sistema cumple con los exigentes estándares internacionales, según informa el Centro Atómico Bariloche.

Un poco de historia

El proyecto de construcción de este reactor se gestó en 1977. Tuvo a la empresa estatal rionegrina Invap bajo la gerencia integral y como brazo ejecutor de la CNEA, que a su vez fue la encargada del desarrollo completo de la ingeniería del reactor.

De esta forma se consolidó el vínculo CNEA-Invap, de importancia en la futura construcción y exportación de reactores netamente argentinos. Luego de varias gestiones, en 1978 comenzó la obra y finalmente, el 26 de octubre de 1982 el RA-6 fue inaugurado.

En 2004 se decidió convertir el núcleo del reactor a uranio de bajo enriquecimiento en el marco del programa estadounidense “Enriquecimiento reducido para reactores de investigación y ensayo”, a través del cual el Gobierno de los Estados Unidos aportó el financiamiento para la conversión y el transporte del antiguo núcleo. Debido a esto, en 2005 surgió el proyecto UBERA-6  (por las siglas de “Uranio de bajo enriquecimiento para el reactor RA‑6”), que contempló la remoción y el envío del núcleo altamente enriquecido a Estados Unidos, la importación del uranio de bajo enriquecimiento (también desde Estados Unidos) y el diseño y la fabricación del nuevo combustible, las barras de control y los moderadores de grafito.

Además, el proyecto propuso un aumento de potencia del reactor a 3 MW. Para ello se hicieron modificaciones estructurales y se incorporó nuevo instrumental. En 2009 se puso nuevamente en marcha el RA-6 a una potencia intermedia de 1 MW y así continúa hasta la actualidad.


*Este informe especial fue producido en el marco de un programa de divulgación científica de la UNCUYO. Fue publicado originalmente en este link.

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Área de Comunicación del Instituto Balseiro

San Carlos de Bariloche, 21/09/2016

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