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6 Fuentes radiactivas y tecnologas alternativas en aplicaciones industriales
Pages 115-140

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... para visualizar estructuras como soldaduras y piezas de fundición para detectar defectos internos o porosidad; tuberías de gas y petróleo para detectar obstrucciones, corrosión y grosor de las paredes de las tuberías; estructuras industriales para garantizar que no haya grietas ni obstrucciones; y piezas de aviones y automóviles para detectar defectos. Una cámara de radiografía gamma o un tubo de rayos X dirige un haz de rayos gamma o de rayos X hacia el elemento que se está probando, y un detector (de película o electrónico)
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... se utiliza normalmente como blindaje para el iridio-192 debido a la alta densidad del UE y a su capacidad para blindar de forma segura las fuentes de alta actividad con las tasas de dosis externas que cumplen los requisitos reglamentarios. El tungsteno se utiliza normalmente para blindar las fuentes de selenio-75.
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... . Todas las fuentes son de Categoría 2 a Categoría 3.
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... Cuando la cantidad de material radiactivo es considerable, como sucede con las fuentes de radiografía industrial, los accidentes podrían tener consecuencias graves o incluso mortales (Coeytaux et al., 2015; OIEA, 1998)
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... Por lo tanto, si bien las fuentes de rayos X son adecuadas para su uso en una instalación fija, no han sido la opción preferida para la radiografía en sitios en el campo. Sin embargo, los avances en el diseño de los rayos X han llevado al desarrollo de fuentes de rayos X pulsados que funcionan con energía de baterías y tienen un tamaño físico cercano al de la carcasa de una fuente radiactiva (Light, 2008)
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... 6.1.3 Consideraciones sobre la adopción de tecnologías alternativas Las fuentes radiactivas continúan siendo el método preferido para los NDT industriales en operaciones en campos remotos porque las alternativas aún no son iguales o superiores en términos de su capacidad para detectar 4 Salime Boucher, RadiaBeam Technologies, LLC, presentación al comité el 17 de diciembre de 2020.
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... Se seguirán desarrollando equipos 5   Ver https://atslab.com/training/rt-certification. 6  Reunión ad hoc de los Estados interesados involucrados con alternativas tecnológicas a las fuentes radiactivas de alta actividad, OIEA.
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... También miden sólidos a granel en cintas transportadoras en muchas industrias, como la minería, los materiales de construcción, la generación de energía y la industria de la pulpa y el papel. Los medidores para alto horno se utilizan en la fabricación del acero, y se utilizan fuentes de cobalto-60 para medir el desgaste del revestimiento refractario mediante el monitoreo del espesor del revestimiento de estos recipientes sellados.
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... Las fuentes de los medidores están montadas de forma permanente en el exterior del recipiente y requieren una gran cantidad de energía para penetrar las paredes. 6.2.2 Tecnologías alternativas Como se mencionó anteriormente, los sistemas de medición radiométrica, es decir, los que utilizan fuentes radiactivas, normalmente se utilizan cuando existen condiciones extremas en el proceso, como altas temperaturas, altas presiones y entornos industriales corrosivos, porque las mediciones radiométricas no requieren el contacto con el material que se está midiendo.
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... Esta técnica puede cubrir una amplia gama de aplicaciones diferentes y puede detectar diferencias de unos pocos milibares. 6.2.3 Consideraciones sobre la adopción de tecnologías alternativas La consideración más importante para la adopción de tecnologías alternativas para reemplazar los medidores que utilizan fuentes radiactivas es la capacidad de funcionar en entornos de procesos hostiles, donde el sistema de medición no está en contacto directo con el material que se está midiendo, como se mencionó anteriormente.
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... Con todas estas tecnologías y aplicaciones no radioisotópicas, es posible que haya alguna mejora en el futuro cercano, pero los límites físicos son los factores limitantes, y estos tendrían que superarse para contar con alternativas viables. En términos generales, con el aumento de la sensibilidad de los detectores, existe una tendencia a utilizar fuentes de menor actividad y, en muchos casos, las fuentes de Categoría 3 que se utilizan actualmente se pueden reemplazar con fuentes de Categoría 4.
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... , mide la diferencia de voltaje entre los electrodos en una herramienta de fondo de pozo. Al agregar una fuente de corriente eléctrica en la sonda, se puede medir la TABLA 6.3 Técnicas de registro de pozos Técnica Método Fuente de señal Parámetro geológico buscado Nonuclear Resistividad LWD, cable de Corriente eléctrica Saturación de agua de formación perforación artificial Potencial espontáneo Cable de perforación Potencial eléctrico natural Composición de la formación, contenido de agua.
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... Para poner la porosidad (y especialmente la incertidumbre en la porosidad, un tema clave en el registro de pozos) en el contexto económico, considere el Eagle Ford Group de Texas, actualmente uno de los yacimientos de petróleo más activos e importantes de los Estados Unidos.
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... SP Neutrón Gamma Resistividad Elevación Litología 0 128 0 0 7,549 pies 0 Normal (2,301 m) ivel de agua 16-pulg.
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... Las fuentes de radioisótopos tienen ventajas que se adaptan bien a las aplicaciones de fondo de pozo en condiciones extremas: tamaño pequeño; emisión de radiación estable en el transcurso de un trabajo de registro de pozos; operación simple; costo relativamente bajo; sin requisitos de energía; y radiación isotrópica, que es óptima para una aplicación de pozo. Además, las fuentes de cesio-137 tienen una vida útil relativamente larga de unos 15 años.
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... Esta sección se centra en las tecnologías alternativas que utilizan deuterio y/o tritio debido a que el californio-252 es una fuente radioisotópica. El californio-252 produce neutrones por fisión espontánea y puede ser una fuente confiable de neutrones; sin embargo, debido a su vida media relativamente corta de aproximadamente 2.6 años, debería reponerse con más frecuencia que las fuentes de AmBe.
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... 6.3.3 Consideraciones sobre la adopción de tecnologías alternativas Como se describió en una sección anterior, el reemplazo alternativo de fuentes radiactivas de cesio-137 de Categoría 3, como las que se utilizan en el registros de pozos, no ha sido una prioridad debido a la menor actividad, y no se ha avanzado en la adopción de alternativas. Esta sección se centra en las consideraciones de adopción de tecnologías alternativas asociadas con las fuentes de neutrones AmBe.
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... El informe de las Academias Nacionales de 2008 señaló que las fuentes de AmBe utilizadas en los registros de análisis elemental podrían reemplazarse por aceleradores D-T conmutables (NRC, 2008)
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... Como se señaló anteriormente, solo unos pocos de los principales proveedores de servicios tienen la capacidad de I+D para desarrollar alternativas a las fuentes radiactivas. Sin un mercado futuro significativo, estas empresas no tendrían un incentivo financiero para realizar tales inversiones.
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... Debido a su facilidad de dispersión, el cloruro de cesio plantea problemas de seguridad. Millones de detectores de radiación calibrados anualmente con cesio-137 se están utilizando en los Estados Unidos y en todo el mundo, incluso en los puertos de entrada para medir la radiactividad de la carga, en las plantas de energía nuclear para monitorear los alrededores, en las instalaciones médicas para garantizar la seguridad de los pacientes y personal médico, y dondequiera que haya liberación o sospecha de liberación de radiación.
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... , tienen un amplio espectro que va desde la TABLA 6.6 Consideración de alternativas tecnológicas al cesio-137 para la estandarización de dosis, calibración y prueba de instrumentos Irradiadores de cesio-137 Tubos de rayos x Espectro similar al de 137Cs con energía alrededor Sí 300 keV es el límite hasta ahora de 662 keV Reproducibilidad de la producción de la máquina Sí No tan bueno a lo largo del tiempo hasta el nivel del 0.1 por ciento (durante períodos de meses a años) Baja incertidumbre en la transferencia de Sí Mayores incertidumbres calibraciones a instalaciones secundarias (0.5 por ciento o mejor)
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... Sin embargo, los Estados Unidos y otros gobiernos han considerado cambios de políticas para eliminar el uso del cloruro de cesio en fuentes radiactivas, y esa política podría revisarse en un futuro próximo. El comité descubrió que el NIST no está tomando medidas para prepararse para un posible cambio de política mediante la exploración de tecnologías alternativas y la realización de pruebas de equivalencia para garantizar que no haya impactos adversos en las capacidades actuales de calibración y prueba.
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... . Para el cierre de 2019, casi 1,000 RTG que se habían desplegado en el norte de Rusia y 4 que se habían desplegado en la Antártida habían sido desmantelados y desmontados con las fuentes de estroncio 90 almacenadas en la Asociación de Producción Mayak, ubicada en el Óblast de Chelyabinsk en Rusia.
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... Las fuentes de estroncio-90 se eliminaron y eliminaron en las Instalaciones de Seguridad Nacional de Nevada, lugar que está autorizado para tomar y asegurar las fuentes en desuso propiedad del gobierno de los EE.
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... Si bien los métodos de radiografía de radioisótopos y rayos X pueden detectar un amplio espectro de fallas, las diferencias en la física entre las técnicas radiográficas y ultrasónicas hacen que cada método sea sensible a un tipo de falla en particular; la radiografía es adecuada para detectar fallas volumétricas como la escoria y la porosidad, mientras que el ultrasonido es más adecuado para detectar defectos planos como grietas y falta de fusión. Para el registro de pozos, las tecnologías de reemplazo de fuentes radiactivas enfrentan varios desafíos técnicos, logísticos y financieros.
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... Los Estados Unidos y otros gobiernos han considerado cambios de política que eliminarían el cloruro de cesio en fuentes radiactivas como la sangre y los irradiadores de investigación. A fin de prepararse para posibles cambios de política que buscarían eliminar el cloruro de cesio de todas las fuentes radiactivas de alta actividad, el NIST debería comenzar a explorar otras opciones de alternativas al cesio-137, como tecnologías de rayos X de alta energía o diferentes formas químicas de este radionúclido como polucita o cesio vitrificado.


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