Sector: Ambiente, Energía

Como una aplicación de física nuclear, usando aceleradores de partículas, se pueden caracterizar muestras (determinar su composición), por medio de técnicas nucleares de análisis como Particle Induced X-ray Emission (PIXE), Rutherford Backscattering (RBS), Elastic Forward Analysis (EFA), Nuclear Reaction Analysis (NRA), entre otras, que han sido ampliamente usadas para el análisis de muestras a nivel mundial.  Estas técnicas juegan un papel importante, en el estudio y determinación de la composición de muestras en muchas investigaciones, en especial a nivel multidisciplinario ya que por su gran sensibilidad pueden ser aplicadas en muchos otros campos como: medicina, antropología, industria, ciencias de materiales, entre otras.

Desde hace mucho tiempo, en el  ININ, se han aplicado algunas de estas técnicas, (PIXE. RBS).  En el caso de la técnica PIXE, ésta permite hacer una análisis multielemental y simultaneo de una muestra. Con esta técnica en forma convencional, solo se puede determinar, de manera confiable, la concentración de elementos con Z > 14, por lo que si se quiere hacer una caracterización completa de la muestra es necesario recurrir a otras técnicas, que nos permitan determinar la concentración de elementos más ligeros, Z < 13, en forma confiable, en especial para elementos como  carbón, oxígeno y nitrógeno, cuya concentración es considerable en muchas muestras, lo cual dificulta enormemente el análisis.

La técnica NRA (Nuclear Reactions Analysis),  ofrece más ventajas y sensibilidad para analizar y determinar concentraciones de elementos ligeros.  Con el análisis isotópico de las muestras, se puede estimar el origen y flujo del carbono, nitrógeno, así como generar el balance de masa de estos elementos a partir de su concentración y composición isotópica en suelos, agua y aire de diferentes regiones, utilizando los isótopos estables de estos elementos en las principales especies químicas de la región de interés. Lo anterior permitirá conocer las fuentes de emisión antropogénicas así como su posible aporte en la industria petrolera o eléctrica entre otras.

Beneficios que aporta a la sociedad

Se espera obtener un compendio de secciones eficaces de producción de rayos gamma para elementos ligeros, así como la implementación en el uso rutinario para la caracterización de muestras de la técnica PIGE.

Usuarios

  • Sector industria.
  • Sector energético.

Responsable del proyecto

Dr. Enrique Martinez Quiroz