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XV Simposio Nacional de Estudiantes de Fisica 14 de Noviembre 2011

Instituto Peruano de Energía Nuclear

Aplicaciones del Reactor de Investigación RP-10 del Instituto Peruano de Energía Nuclear

Dr. Alcides López Milla

Coloquio de Física PUCP 08 de Noviembre

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IPEN

El Centro Nuclear OSCAR MIROQUESADA DE LA GUERRA (RACSO), fue inaugurada en 1989 y tiene las siguientes instalaciones:

Reactores RP-0 y RP-10

Lab. Experimental de Física de Reactores (LabFER)

Laboratorios de investigación en Materiales

Planta de Producción de Radioisótopos (PPRR)

Lab. Secundario para Calibraciones Dosimétricas (LSCD)

Planta de Gestión de Residuos Radiactivos (PGRR)


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Es una instalación donde se produce, mantiene y controla una reacción nuclear en cadena (fisión). Solamente se utilizan los neutrones producidos.

Reactor de Investigación


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Reactor de Investigación

RP-0 RP-10

P = entre 1 y 10 W n térmicos = 1.0 x 107 cm-2s-1.

cajas de irradiación,posiciones neumáticas, y 6 conductos deirradiación (radiales y tangencial).

P = 10 MW n térmicos = 1.0 x 1014 cm-2s-1.


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Aplicaciones del Reactor de Investigación


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Dirección de Investigación y Desarrollo

División de Química

División de Biología

División de Materiales


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División de Materiales

Instrumentación Científica

Compuestos Madera-Polímero

Biomateriales

Arqueometría

Síntesis de nanomateriales Funcionales

Laboratorios de caracterización de Mat.


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http://www.ipen.gob.pe


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XV Simposio Nacional de Estudiantes de Fisica 14 de Noviembre 2011 Coloquio de Física PUCP 08 de Noviembre

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Medidor de Radon-222 en el Ambiente




Prototipo RadonGuard

Fuente H.V.Q20-05

PreamplificadorCR-110

Tarjeta CR-150 ConvertidorADC

Wilkinson10-bits

Cámara de medición de 2L Diodo PIN Hamamatsu S3204-09

LógicaControl

Memoria32Kx8

MóduloUSB

I/O

Microcontrolador PIC18F4550PC

AmplificadorCR-200

Tarjeta CR-160

Reloj deTiempo

real




Cámara de Detección




Espectro Alfa de las hijas del Radon




Medidas de Rn-222 en el Ambiente




Compuesto Madera-Polimero

Material compuesto desarrollado a base de residuos de

capirona (Calycophyllum spruceanum) y polietileno




Compuesto Madera-Polimero




Compuesto Madera Polimero

Fungus: Polyporus sangineus




Irradiador Gamma

Gammacell 220 Exel.

Fuente: Co 60

Dosis rate: 5.72 kGy/h

Pencilof Co60

Shielding

Sample holder

Irradiation chamber




Aplicaciones de procesamiento con Gamma




Arqueometría

La arqueometría esta utilizando varios métodos para analizar las muestras arqueológicas y determinar su composición. Estas técnicas son:

Fluorescencia de Rayos-X (FRX)

Análisis por Activación Neutrónica (ANN)

Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM)

Microscopia de Fuerza Atomica (AFM)

Difracción de Rayos-X (XRD)




Conquistador Francisco Pizarro

Fuente Radioactiva Cd109




Resultados

Se observó principalmente la presencia de los

elementos Ca, Fe, Cu, Zn, Sr y Pb denotando que tuvo

una dieta vegetariana y la presencia de los materiales

alrededor de los restos.




Análisis por Activación Neutrónica




Ce, Cr, Dy, Eu, Fe, La, Sm, Sc, Th and Yb.

De los datos se deduce que los cerámicos del Cuzco coexistieron con el Wari, La fuente de los cerámicos fue la misma.

Distribución de la Producción de cerámicos




Caracterización de Materiales

Analisis de Gammas inmediatos producidos por Activacion Neutronica (PGNAA) se ha utilizado para analisis de muestras. La ventaja de esta técnica es su representatividad para grandes volúmenes.

Las perforaciones de voladura se tienen que caracterizar de una manera eficiente y si es posible que sea en linea, porque llevar al laboratorio puede tomar algunos dias para conocer el resultado de la medición.




Caracterizacion In Situ por PGNAA




Sistema PGNAA




Pruebas en cantera




Resultados




Resultados en Perforaciones de Voladura




Materiales Funcionales

Materiales que responden a un estímulo externo.

Sensores de Gas

Fotocatálisis

Bactericidas

Electrocrómicos




Sin Irradiar 15 kGy 30 kGy 100 kGy

Películas Delgadas de Zn-Sn-O




DRX de Películas Delgadas de Zn-Sn-O




Zn:Sn 1:2 Zn:Sn 1:4

Conductancia de los sensores ante GNV




Materiales Funcionales

Sonoquímica: El efecto de las ondas pueden producir o modificar las propiedades químicas en una solución.

Los efectos químicos del ultrasonido (20–100 kHz) no se produce de una interacción directa con las moléculas. La sonoquímica se debe a la cavitación acústica: la formación, crecimiento e implosión de las burbujas en el líquido.




Sonoquimica

El colapso cavitacional produce ~5000 K, ~1000 atm, y >109 K/sec. (Suslick 1998).




Nanopartículas de CuO

42 kHz, 75W

Ammonium hydroxide




Difraccion de Rayos X de CuO

d = 10-15 nm




SEM de nanoparticulas de CuO

8 kGy 25 kGy

15 kGy




SEM y TEM de CuO por Sonoquimica




S. aureusS. aureus

E. coliE. coli

10mg/mL10mg/mL5mg/mL5mg/mL

2.5mg/mL2.5mg/mL

10mg/mL10mg/mL

SonochemistrySonochemistry RadiationRadiation

10mg/mL10mg/mL

10mg/mL10mg/mL

Actividades Bactericidas del CuO




SEM de fibra de algodón-CuO

50 m

Algodón




Algodón-CuO




Actividad Bactericida

CuO-Gasa




TiO2




Fotocatálisis del TiO2

20 ppm de anaranjado de metilo




NiO




Propiedades como sensor de gas del NiO

Gas natutal




Colaboradores

Dr. José Solís

MSc. Javier Gago

Ing. Oscar Baltuano

Ing. Victor Ramos

Ing. Paula Olivera

Ing. Eduardo Cunya

Ing. Mario Mendoza

Biologa Kety Leon

Estudiantes:

Roberto Colonia

Vanessa Martinez

Rocio Lobato

Paul Alvarado




Financiamiento

CONCYTEC

OIEA




[email protected]

Instituto Peruano de Energía Nuclear




Lab. Fisica de Reactor de Investigación


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