FISICA NUCLEAR

APLICADA

Investigador Principal: Profesor Manuel García León

Presenta:

Rafael García-Tenorio

gtenorio@us.es

26 Doctores

Líneas de Investigación:

Modelización Matemática

Datación de Sedimentos y Muestras Geológicas

Datación Por Radiocarbono

Medida de Radiactividad en el Medio Ambiente.

Espectrometría de Masas con Aceleradores y Convencional

Técnicas Nucleares de Análisis de Distinto Tipo de Muestras (Ambientales, Geológicas, Arqueológicas, de

Interés Tecnológico, etc. ) : PIXE, RBS, PIGE, NRA

Radiología Ambiental

Fluorescencia de Rayos X portátil: mili-XRF, micro-XRF y Confocal-XRF

Actividad Grupo (códigos SIC):

Arqueometría

Medioambiente

Matemáticas, Estadística

Física

Ciencias de la Tierra

Física Nuclear

Medición y Detección de la Contaminación

Contaminación Sólida

Contaminación del Agua/ Tratamiento

GRUPO RNM-138

Medidas de Radiactividad en el

medioambiente

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

14/03 18/03 22/03 26/03 30/03 03/04 07/04 11/04 15/04 19/04 23/04 27/04 01/05

0

50

100

150

200

250

300

350

14/03 18/03 22/03 26/03 30/03 03/04 07/04 11/04 15/04 19/04 23/04 27/04 01/05

I-131 IN THE AEROSOLS SAMPLES

Cs-137 IN THE AEROSOLS SAMPLES

Pu/U

e- Pu/U

He2+ Pu/U

H+ 1.19 1.24 1.23 1.18 1.28 1.28 1.27 1.25 1.20 1.19 1.30 1.34

Average

1.25 Average

1.26 Average

1.24 LOW ENERGY GAMMA SPECTROMETRY

240Pu/239Pu

(Activity)

239+240Pu/241Am

(Activity)

240Pu/239Pu

(Atoms)

0.22 ± 0.05 6.3 ± 1.5 0.059 ± 0.013

Bow of K-27 Stern of K-27

Tower (front view) Tower (back view) and rails

Stern hatch Bow anchor

Bow of K-27 Stern of K-27

Tower (front view) Tower (back view) and rails

Stern hatch Bow anchor

Figure 4.26. Digital autoradiogram of soft tissues of two mussels (Mya arenaria) collected from the

deck of the nuclear submarine K-27 with the ROV in 2012 showing hotspots indicating the presence of

radioactive particles (Norwegian data). Exposure time was 7 days.

Heterogeneities in aquatic feeders

Rabbits Palomares

Técnicas Nucleares de Análisis

3 MV Tandem Van de Graaff

Ion source Accelerator Reaction chamber

Ion optics

S A M P L E

ION BEAM

RBS

PIGE

PIXE

ERD

PARTICLES

-RAYS

X-RAYS

PARTICLES FROM

NUCLEAR REACTIONS

RECOIL NUCLEI

IBA TECHNIQUES

NRA

IBA

Unit Spintronics applications

500 1000 1500 2000 25000

500

1000

1500

2000

2500

bac

ksc

atte

rin

g y

ield

energy (keV)

virgin SiC

0,5 1016

ion/cm2

1,5 1016

ion/cm2

2,2 1016

ion/cm2

9,1 1016

ion/cm2

random

RBS-C, Ni-implanted SiC

Study of defects after ion

implantation of transition

metals (Ni) in SiC

monocristals for

application in spin

electronics

Collaboration: ICMM, MFA (Budapest); INSP (Paris); UNAM (Mexico)

Ref: PSSc 5(2008)1374; NIMB 267(2009)1097

Monitor de energía de haz de partículas ionizantes Grupo Nanotecnología en Superficies

(Instituto de Ciencia de Materiales de

Sevilla))

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

380460

480

500

520

540

560

580

600

620

720

y

x

Reflexión

Partículas α; 0,70 – 2,00 MeV

Patente PCT/ES2015/070149 : “Detector de

partículas ionizantes” Titularidad: CSIC-Universidad de Sevilla

Inventores: Jorge Gil Rostra, Agustín Rodríguez González-Elipe, Juan

Pedro Espinós Manzorro, Francisco Yubero Valencia, Ángel Barranco

Quero, Francisco Javier Ferrer Fernández, José Cotrino Bautista

J. Gil-Rostra, F. Yubero, F.J. Ferrer, A. R. González-Elipe,

Surf. Coat. Technol. 222 (2013) 144-150

J. Gil-Rostra, F.J. Ferrer, I.R. Martín, A. R. González-Elipe

and F. Yubero, J. of Lumines. 178 (2016) 139-146

Eu: SiO

Tb: SiO

Y2O3

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 35000

10

20

30

40

50

60 elect nucl

sto

ppin

g (

eV

/1e15at/

cm

2)

Energy (keV)

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

ligh

t

alphas

protons

chromatic diagram

740

600

490

560

500

x

y

520

KE

W

SiO2

Tb

Eu

ion

s

Y2O3

Dr. Fco. Javier Ferrer

_0.7 MeV _1.0 MeV

5 mm

_1.5 MeV _2.0 MeV

Transmisión

Partículas α; 0,75 - 3,00 MeV

Protones; 0,75 - 3,00 MeV

IBA

Unit Archaeometry studies using

external beam

0 5 10 15 20 25 30

5

10

15

20

25

30 70

75

80

85

90

95

100

Ag (%)

Écija

Linares

Ébora

El Pedroso

Giribaile

La Joya

Cu (%)

Au (%)

Setefilla

Mairena

Utrera

Cádiz I

Cádiz II

El Carambolo

Large and non suitable for vacuum samples can be analyzed with the external beam

Accelerator Mass Spectrometry

(AMS)

Equipos de AMS. Centro Nacional de

Aceleradores.

1 MV Tandetron Accelerator

High Voltage Engineering

Europe (HVEE),

Netherlands

2005

200 kV 14C dedicated

system,

ETH-Zurich

2012

SARA

(Spanish Accelerator for Radioisotope Detection)

Tandetrón 1 MV fabricado por High Voltage Engineering

Europe (HVEE, Amersfoort, Holanda).

Isótopos de aplicación:

10Be, 14C, 26Al, 129I, 239Pu, 240Pu, 236U, 237Np, etc.

Primeras medidas de 236U en el Pacífico Sur M. Villa (US), E. Chamizo (CNA), M. López-Lora (CNA), N. Casacuberta (ETHZ), M. Christl (ETHZ), T. Kenna (LDEO)

Primeros resultados de 236U en agua de mar del Pacífico Sur (10°S), dentro del proyecto Geotraces.

Las muestras superficiales se estudian en el CNA (236U/238U mínimo de 10-10), las más profundas en el ETH de Zürich (236U/238U mínimo de 10-13). Debajo se presentan los resultados para la primera columna de agua del transepto (4 en total): → Relaciones isotópicas 236U/238U en superficie 3 veces inferiores a las medidas en el Pacífico Norte (los valores más bajos medidos en agua de mar a nivel mundial). → Inventarios de 236U 7 veces inferiores a los medidos en el Pacífico Norte.

Se busca estudiar la señal de 236U procedente de las pruebas nucleares (fallout global y local de las Islas Marshall), así como obtener información sobre el comportamiento geoquímico del 236U.

Hidrología:129I, 239Pu y 236U en sedimentos

marinos

0

4

8

12

16

0

100

200

300

0 2 4 6 8 10 12

137C

s,

129I

and 2

36U

(x

10^6

at/g)

23

9P

u (x

10^6

at/g)

Depth (m)

Pu-239 (x10^6 at/g)

Cs-137 (x10^6 at/g)

I-129 (x10^6 at/g)

U-236 (x10^6 at/g)

Porcupine Abyssal Plain, North Atlantic

0.015 – 0.025

0.06 – 0.31

0.04– 0.06

0.035 0.03

<0.05

0.03

??

129I

determinations

as basis for

modelling

MICADAS

Imán de la zona

de alta energía

Intercambiador de

muestras

Fuente de iones

Imán de la zona

de baja energía

200 kV

Terminal de

aceleración:

canal de stripper

Deflector

electrostático

Detección de 14C:

Cámara de ionización

gaseosa

Cámaras de

Faraday: 12C,13C,13C(H)

Cámara de Faraday 12C

Imán de la zona

de alta energía

Intercambiador de

muestras

Fuente de iones

Imán de la zona

de baja energía

200 kV

Terminal de

aceleración:

canal de stripper

Deflector

electrostático

Detección de 14C:

Cámara de ionización

gaseosa

Cámaras de

Faraday: 12C,13C,13C(H)

Cámara de Faraday 12C

Intercambiador de

muestras

Fuente de iones

Imán de la zona

de baja energía

200 kV

Terminal de

aceleración:

canal de stripper

Deflector

electrostático

Detección de 14C:

Cámara de ionización

gaseosa

Cámaras de

Faraday: 12C,13C,13C(H)

Cámara de Faraday 12C

Análisis por 14C de biodiésel

Muestras blanco

Resultados compatibles

con los porcentajes

facilitados por CEPSA.