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Seguridad
Los contenedores nucleares se prueban en Santa Fe
*Desde hace varios años, a pedido de la Autoridad Regulatoria Nuclear,
santafesinos testean de manera virtual que los recipientes para transporte
de material radiactivo puedan soportar las situaciones más extremas, desde
un incendio hasta la caída desde grandes alturas.*
La radiación nuclear convive con nosotros en hospitales o en industrias,
por ejemplo, sin generar problemas a la salud o al ambiente. Sin embargo,
para que llegue a esos lugares debe transportarse de un modo adecuado. Es
por eso que investigadores santafesinos trabajan en la verificación de
contenedores para la Autoridad Regulatoria Nuclear.
Para garantizar esa seguridad hay una serie de tests muy estrictos que se
pueden hacer sobre los contenedores mismos o bien mediante simulación, por
medio de validaciones numéricas. Las segundas son las que realiza el Centro
de Investigación de Métodos Computacionales (CIMEC), un instituto
dependiente de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) y el Conicet.
La historia de las verificaciones comenzó con el contenedor Gurí, en la
década del 90, y sigue hoy con tests de diseños para transportar desde
material combustible usado en reactores nucleares hasta pequeños pellets
que se utilizan en medicina nuclear.
Los contenedores deben pasar por pruebas altamente exigentes: “Deben
resistir eventos como la caída de un avión o la entrada de agua a 200
metros de profundidad en el mar, por ejemplo. Los ensayos son extremos, de
los más salvajes que se pueden llegar a hacer sobre un componente
mecánico”, dijo José Risso, uno de los investigadores que trabajan en el
tema.
*Ensayos baratos y rápidos*
Hasta hace algunos años las pruebas se hacían sobre los contenedores
mismos, un testeo físico que implicaba arruinar un prototipo tan costoso
como el recipiente final. También era caro poseer las instalaciones y los
dispositivos necesarios. Sin embargo, con los ensayos virtuales hay un gran
ahorro. “También es cierto que a veces se hacen combinaciones: se hacen
algunos ensayos físicos que nos sirven para validar nuestros modelos, y
otros ensayos de manera virtual”, aclaró Risso.
Por otro lado, el costo de las simulaciones se traslada siempre a los
usuarios finales. En comparación con los ensayos físicos, los virtuales
sólo significan una pequeña fracción económica.
Una ventaja más es la velocidad de las pruebas: hacerlas mediante modelos
matemáticos insume muy poco tiempo y teniendo en cuenta muchas más
variables que en un modelo real.
Todos los ensayos virtuales se realizan luego de una validación, buscando
que sean consistentes con los análisis físicos. “Al principio tuvimos que
constatar que podíamos reproducir los testeos reales”, continuó.
*Mejores contenedores*
Algunos de los ensayos virtuales se usan para comprobar la resistencia de
recipientes pequeños para el transporte de pocos gramos de material. Otras
pruebas se utilizan para los que llevan combustible de centrales nucleares,
que tienen el tamaño de un semirremolque y que pesan cerca de 10 toneladas.
“Es una muy variada gama de tamaños, pero todos tienen en común que el
conjunto de requerimientos que deben cumplir es siempre el mismo. Todos
deben ser aptos para soportar la condición más extrema a la que se pueda
llegar durante el transporte”, continuó.
Por lo general, los usados son contenedores recubiertos de acero inoxidable
con una segunda capa de hierro o plomo que funciona como aislante de la
radiación. Una de las simulaciones consiste en someter esas estructuras a
800 grados de temperatura, que equivale al incendio de un vehículo y su
tanque de combustible. Otros tests sirven para simular caídas desde grandes
altitudes. “El parámetro básico sobre el cual tienen que calificar es que
no escape material radiactivo a pesar de esas condiciones extremas”,
resumió.
Para el trabajo los investigadores del CIMEC utilizan programas
informáticos que simulan eventos mecánicos. En el caso de las pruebas de
impacto, el software tiene en cuenta hasta qué nivel progresan los daños.
Otros programas evalúan la evolución de temperatura en el caso de eventos
térmicos. “También podemos acoplar los dos tipos de pruebas para ver qué
efectos puede tener la dilatación de materiales, por ejemplo”, destacó.
*Un ejemplo*
Uno de los últimos ensayos que realizó el CIMEC fue sobre un contenedor que
transporta dos tipos de isótopos para medicina nuclear: “Se trata de
'lápices' o tubos muy pequeños que contienen el material radiactivo con el
que se irradia a pacientes para hacerles análisis de salud. Son pastillas
de iridio que miden unos 5 mm de espesor”, detalló.
Esas pastillas se deben manejar bajo condiciones muy estrictas para evitar
la irradiación hacia las personas que las manipulan. Los lápices con
colocados en especies de portalápices y se transportan desde las centrales
que los producen hasta los centros de medicina nuclear.
Para ello se los coloca en contenedores de 60 cm por 40 cm rellenos de
plomo completamente diseñados para tolerar cualquier tipo de evento térmico
y mecánico.
“Para testearlo tenemos en cuenta tres parámetros: la resistencia del
recipiente frente a daños mecánicos, el análisis térmico, que simula la
acción del fuego luego del impacto, y la afectación a la estanqueidad que
produjeron los dos eventos anteriores”, sintetizó Risso.
Por último, afirmó que la clave de los ensayos es encontrar un modelo
virtual que represente de manera fidedigna la evolución del problema. “Una
vez que lo tenemos, accedemos a muchas variables. Contamos con una
herramienta muy poderosa”, finalizó.
*Descarga*
http://www.unl.edu.ar/noticias/news/download/17455
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