Autor: Comunicaciones CCHEN

Con el fin de que los operadores de instalaciones radiactivas y autoridades reguladoras del país desarrollen e implementen planes de seguridad que optimicen las capacidades de protección física y de gestión de la seguridad de las fuentes radiactivas, la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN), junto a Sandia National Laboratories del Departamento de Energía (DOE) de EE.UU., organizaron un taller en el que se discutieron las bases sobre las cuales se desarrollarán estos planes en las instalaciones radiactivas del país.

Desde EE.UU., participaron Jeff Jarry, Charlie López y Justin Walker, quienes trabajaron con los participantes, aunando criterios para la elaboración de los Planes de Protección Física, como parte de una cooperación permanente que existe entre ambas instituciones.

“Generamos un muy buen vínculo con este grupo de trabajo que, al estar representado por 14 diferentes organizaciones, nos permite graficar de manera más precisa, la forma en que se trabaja con material radiactivo en Chile y así, apoyarlos en la elaboración de sus respectivos planes de protección física”, señaló Jeff Jarry.

La actividad contó con la asistencia de cerca de 30 representantes de organismos, tales como la Agencia Nacional de Inteligencia (ANI), Grupo de Operaciones Policiales Especiales (GOPE) y Ejército de Chile, así como también de instituciones médicas e industriales que cuentan con instalaciones radiactivas, además de funcionarios de la CCHEN.

“Si bien hay ciertos elementos de protección física que se le exige a las empresas que operan con material radiactivo, aún no hay un reglamento estandarizado”, señaló Fernando Vega, profesional a cargo de esta actividad por parte de la División de Seguridad Nuclear y Radiológica de la CCHEN, quien complementó que “precisamente, este taller busca, por una parte, crear los planes de protección física para este tipo de instalaciones, uniformando criterios y protocolos, y por otra, preparar a las instalaciones para cuando ese nuevo reglamento entre en vigencia”.

Según se definió entre los participantes, el paso siguiente es consolidar la propuesta en un formato que será enviado a la División de Seguridad Nuclear y Radiológica de la CCHEN para su revisión. Luego, se definirá una próxima visita de los profesionales de Sandia National Laboratories, posiblemente el último trimestre del año, con el fin de revisar y consensuar una versión final.

Recientemente, el equipo de la Planta Piloto de Hidrometalurgia de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN) obtuvo su primera patente, en el marco del proyecto denominado “Sistema para la obtención electrolítica de Tetrafluoruro de uranio (UF₄) a partir de torta amarilla (Yellow Cake) o diuranato de amonio (ADU), utilizando electrodiálisis reactiva”. Su desarrollo se realizó en conjunto con el Departamento Ingeniería Metalúrgica de la Universidad Santiago de Chile.

Así, esta iniciativa representa una nueva alternativa para obtener UF₄, materia prima para la obtención de UF_{6 ,} cuya preparación es un factor importante para el ciclo del combustible nuclear, al ser utilizado para enriquecer U-235, isótopo presente en el uranio natural. Esto, porque una vez en su forma de UF₄ “enriquecido”, y mediante magnesiotermia, es posible obtener uranio metálico que se utiliza en la fabricación de elementos combustibles en Chile.

En concreto, mediante este proyecto, probado a escala de laboratorio, se da la posibilidad de generar Tetrafluoruro de uranio (UF₄) para posteriormente transformarlo en Hexafluoruro de uranio (UF₆), gas resultante de la combinación de fluoruro y uranio.

Precisamente, gracias al peso de sus moléculas, se pueden utilizar centrifugadoras de gas (UF₆) para producir uranio enriquecido, mediante la separación de los isótopos U-235 y U-238, lo que se transforma en una alternativa para fabricar los elementos combustibles con uranio enriquecido. En esa línea, el UF₄ tiene una función clave en la tecnología del combustible nuclear, dado que es un importante producto intermedio.

Adjudicación de patente

Tras el desarrollar y finalizar el proyecto en 2013, los investigadores Pedro Orrego Alfaro (CCHEN) y Gerardo Cifuentes Molina (USACH), presentaron al Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INAPI) una solicitud de patente, la que fue otorgada recientemente, bajo la categoría TRL 4, que implica una validación a nivel de componentes de laboratorio.

“Ahora buscamos dar un paso más allá, apostando por obtener en el mediano plazo una patente a nivel de prototipo, por lo que queremos desarrollar un nuevo proyecto que nos permita salir del laboratorio y hacer pruebas a mayor escala, para luego salir a abordar el mercado internacional”, señaló Pedro Orrego.

Producción de Tetrafluoruro (UF4)

El objetivo del proyecto se enfocó en la obtención de concentrados tipo Tetrafluoruro de uranio UF₄, utilizando técnicas hidro y electrometalúrgicas, aplicadas a un concentrado comercial tipo torta amarilla (Yellow Cake).

Para ello se estudió, desarrolló y evaluó la obtención de UF₄, por la vía electrolítica, determinando los parámetros óptimos del proceso en cuanto a temperatura y densidad de corriente. Además, se estudiaron dos tipos de membrana catiónica, material catódico (Hasteloy C y grafito) y anódico (ánodo DSA).

Lo innovador de este proyecto radica en la utilización de técnicas de electrometalurgia en la etapa de precipitación, las que si bien hoy son utilizadas a nivel industrial, no habían sido abordadas en profundidad por la CCHEN.

“La obtención de la patente es un buen incentivo para continuar desarrollando esta investigación, que, además, se transforma en una fuente informativa relevante que le permite a la Comisión continuar contribuyendo en lo que respecta a la producción de concentrados de uranio del tipo UF4”, indicó Orrego, agregando además que “lograr ejecutar este proceso es de alta relevancia, porque representa un punto clave en el ciclo del combustible nuclear y, además, implica un desafío, por cuanto se trata de un tipo de desarrollo que no cualquiera puede realizar”.

“En su permanente búsqueda de nuevos horizontes de cooperación, la Universidad de Santiago y la CCHEN -única institución abocada a materiales denominados de uso nuclear- trabajaron en este desarrollo de forma sustentable y segura, donde los resultados obtenidos demuestran que se trata de una virtuosa colaboración mutua”, comentó Gerardo Cifuentes.

El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) realizó en Viena, Austria, un taller regional para países de América Latina y el Caribe, con el fin de abordar la aplicación de una herramienta pionera para el diseño de 22 proyectos nacionales de protección y seguridad nuclear. Asistieron 33 participantes de 19 países, entre ellos Chile, representado por Cristian Sepúlveda, jefe de la División de Seguridad Nuclear y Radiológica, y la Srta.  Leslie Vironneau, de la sección Vigilancia Radiológica Individual, de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN).

En conjunto, los países establecieron la nueva estrategia de planificación para el diseño efectivo de proyectos de cooperación técnica, identificando brechas constantes en cuanto a protección radiológica e involucrando a stakeholders clave. Se trata de una guía para los equipos de trabajo, a través de un proceso paso a paso, basado en el Sistema de Gestión de Información de Seguridad Radiológica (RASIMS, por sus siglas en inglés) y en el Sistema de Gestión de la Información sobre Preparación y Respuesta para Casos de Emergencia (EPRISM, por sus siglas en inglés) del OIEA.

Cabe mencionar que estos proyectos nacionales serán presentados a la Junta de Gobernadores del OIEA en noviembre de este año, para aprobación de los Estados Miembros, y su implementación se prevé  para el ciclo 2020-2022.

Considerando que los Estados Miembros de la región comparten este desafío en cuanto al uso de aplicaciones nucleares y radiactivas, el OIEA está a cargo de prestarles apoyo. Por eso, hoy se están diseñando tres proyectos regionales, que se sumarán a los 22 proyectos en desarrollo. Al igual que las iniciativas de carácter nacional, los proyectos regionales se han planteado sobre la base de una herramienta de estrategia, que consiste en el Perfil Estratégico Regional del Acuerdo de Cooperación Regional para la Promoción de la Ciencia y la Tecnología Nucleares en América Latina y el Caribe (ARCAL).

El primero de los proyectos regionales busca fortalecer la creación de redes de organismos reguladores nacionales en América Latina y el Caribe, mientras que el segundo se diseñó para robustecer la cooperación entre organizaciones que manejen técnicas radioactivas, tales como hospitales y laboratorios de dosimetría. El tercer proyecto regional ayudará a países de habla inglesa y francesa en el Caribe a establecer el entorno propicio para el uso seguro de la ciencia y las aplicaciones nucleares.

Así, aunque implementados en diferentes escenarios, los 22 proyectos de los países se unirán para fortalecer esfuerzos y promover la cooperación entre los organismos reguladores nacionales, en pos de armonizar normas e instrumentación.

“El principal beneficio de los proyectos regionales es trabajar sobre problemas comunes y comprender la interacción que se genera”, señaló Leslie Vironneau, quien añadió que “para este próximo bienio, nuestro proyecto nacional se centrará principalmente en la adaptación de las regulaciones aplicables al área de protección radiológica, en el fortalecimiento de las capacidades de los servicios de apoyo técnico y en la protección radiológica en instalaciones de usuarios finales y en la práctica médica. Otro punto importante será el fortalecimiento de la gestión de residuos y el monitoreo ambiental nacional”.

Al hacer que los 22 proyectos nacionales sean consistentes y compatibles con los tres proyectos regionales, sus resultados -incluido el personal capacitado y la infraestructura adquirida- pueden canalizarse para ayudar a lograr el objetivo macro de mejorar la seguridad nuclear en la región y, al mismo tiempo, fomentar la creación de redes y armonizar procedimientos y protocolos entre los Estados Miembros participantes del OIEA.

Finalmente, cabe mencionar que al taller asistieron representantes de Argentina, Bolivia, Brasil, Colombia, Costa Rica, Cuba, República Dominicana, Ecuador, El Salvador, Guatemala, Honduras, México, Nicaragua, Panamá, Paraguay, Perú, Uruguay, Venezuela y Chile.

Ver nota publicada en iaea.org

Cerca de $30.000.000 se adjudicaron los seis proyectos que resultaron ganadores de la convocatoria 2019 del concurso Semilla para proyectos I+D, de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN).

Proyectos adjudicados

• “Ionanofluidos, materiales híbridos para transferencia de calor”, a cargo de Julio Urzúa (Departamento de Materiales Avanzados), por un monto de $5.000.000.
• “Obtención de sales de cobalto o cobalto metálico, mediante el uso de técnicas conocidas y probadas a nivel mundial, desde materia prima nacional”, a cargo de Pedro Orrego (Departamento de Materiales Avanzados), por un monto de $5.000.000.
• “Recuperación de Elementos de Tierras Raras (ETR) desde ripios mineros”, a cargo de Peter Fleming (Departamento de Materiales Avanzados), por un monto de $4.580.000.
• “Proceso de Extracción de Elementos de Tierras Raras (ETR) de bajo impacto ambiental a partir de relaves geoquímicamente catastrados”, a cargo de Ana Valdés (Departamento de Tecnologías Nucleares), por un monto de $4.180.000.
• “Desarrollo de nanopartículas de oro (Au 198) funcionalizadas para evaluar biodistribución in vivo y/o ex vivo mediante detección de rayos gamma para su uso en enfermedades crónicas”, a cargo de Luis Muñoz (Departamento de Tecnologías Nucleares), por un monto de $5.000.000.
• “Estudio de los efectos biológicos de fuentes de plasma focus con potencial aplicación biomédica”, a cargo de Ethel Velásquez (Departamento de Tecnologías Nucleares), por un monto de $5.000.000.

Desafíos

Este concurso apoya y financia iniciativas que busquen resolver desafíos en determinadas áreas y sectores pertinentes a la Institución, con potencial de transferencia al mercado. Deben involucrar a investigadores o equipamiento de la CCHEN.

Con el objetivo de presentar proyectos de I+D al Concurso Nacional de Inserción de Capital Humano Avanzado en el Sector Productivo – 1ª convocatoria 2019, la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN) requiere investigadores con grado de Doctor para liderar el proceso de formulación y ejecución de dichos proyectos.

Áreas de trabajo

Ciencias o ingeniería, especializado en pirometalurgia, ingeniería de procesos químicos o metalurgia de materiales nucleares.

Ciencias o ingeniería, especializado en ciencia de materiales, ingeniería nuclear, diseño y cálculo neutrónico o metalurgia nuclear.

Ciencias de la ingeniería, con mención en ingeniería de procesos para proyectos con enfoque en el área de la minería.

Ciencias, con especialidad en ciencia de los materiales o con experiencia en caracterización físico-química de materiales.

Postulación

Si estás interesado, envía tus antecedentes a dian@cchen.cl, hasta el viernes 29 de marzo, a las 16:00 hrs, indicando el área de tu interés.