El salto de 2D a 3D: Buscan instalar nueva capacidad para aplicar tomografía computarizada en la CCHEN

Entre el 30 de mayo y el 03 de junio de 2022, el equipo que opera el reactor de investigación RECH-1 de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN) recibió a una misión de expertos, organizada en conjunto con el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). El objetivo era uno muy claro: evaluar la factibilidad de implementar un sistema de obtención de imágenes digitales usando neutrones del reactor.

¿De qué se trata? Antes de responder esto, es necesario recordar que, antiguamente, la CCHEN contaba con el sistema de neutrografía, con el que era posible tomar imágenes de dos dimensiones de diversos objetos, sin dañarlos, empleando neutrones. Para que te hagas una idea, esto se aplicaba en tiempos en los que se usaba papel film para revelar las imágenes. Tal cual como una radiografía.

El tiempo pasó y el sistema, por supuesto, quedó obsoleto. Hoy la CCHEN se ha empeñado en reinstalar esta capacidad, pero acorde a las nuevas tecnologías. En este caso, haciendo uso de la tecnología 3D. Esa fue, entonces, la misión que tuvo el equipo de expertos, integrado por Aaron Craft, del Laboratorio Nacional de Idaho de Estados Unidos, y Burkhard Schillinger, de la Universidad Técnica de München, Alemania, quienes en conjunto con el equipo de la CCHEN se abocaron toda la semana a realizar diversas pruebas que arrojaron resultados positivos.

“Lo que antes hacíamos con film, ahora lo queremos hacer en 3D. A eso se le llama tomografía computarizada”, comentó Francisco Cabrera, operador del reactor de la CCHEN, quien explicó que “con neutrones tomamos la imagen de un objeto, y se capturó con una cámara que fue conectada a un computador, tras lo cual pudimos girar el objeto en varios ángulos para obtener la mayor cantidad de información de todos esos ángulos. Con esa información pudimos reconstruir el objeto en tres dimensiones”.

Puede sonar simple, pero tiene numerosas ventajas. Primero, el film quedó atrás, lo que significa que evolucionar no es una opción. Segundo: este sistema nos permite reconstruir cualquier objeto, de acuerdo a lo expresado por Francisco, con mayor precisión, y desde todos sus ángulos, gracias a la cantidad de información que proporciona. Y tercero, tiempo y recursos: lo que antes nos tomaba tener una sola neutrografía en diez minutos, hoy en tres horas podemos tener toda la información en 360° no de una foto, sino que de un cuerpo con volumen. Esto significa que cada imagen tarda unos 30 segundos, en promedio.

El video grafica el montaje de 472 imágenes tomadas con neutrones a un objeto. Cada imagen tardó 30 segundos.

Sobre su aplicación práctica

Sus potenciales usos son variados. Solo a modo de ejemplo, puede ir desde agronomía, donde podremos ser capaces de “fotografiar” una planta, para ver cómo fluye el agua o cómo están encauzadas sus raíces; hasta en criminalística, donde nos permitirá –también a modo de ejemplo- reconstruir la numeración que haya sido borrada de un arma. ¿Y lo mejor? Es una técnica no invasiva.

Estos ejemplos, como la imagen de la planta, son casi impensables de obtener con rayos X de una radiografía, puesto que la delgadez de sus hojas es casi transparente a los rayos X, lo que no ocurre con los neutrones.

Lo que sigue a continuación es comenzar a gestionar la implementación de esta nueva capacidad que, de acuerdo al jefe del Departamento de Reactores y Combustible Nuclear de la CCHEN, Eugenio Vargas, se basa en que “la modernización de las capacidades científico-tecnológicas que poseen las instalaciones nucleares del país son un activo que debemos no solo mantener, sino que fortalecer, pues permiten explorar nuevas y concretas aplicaciones pacíficas de la energía nuclear al servicio de nuestra sociedad. La reciente verificación de la factibilidad de la implementación de la técnica de tomografía digital en nuestro reactor nos permite evidenciar la calidad profesional de las personas del grupo de reactor, así como el tremendo potencial de la contribución a la sociedad que tiene la instalación”.

Equipo de operación del RECH-1 de la CCHEN, junto a los expertos internacionales.