Bariloche Atomic Centre
Repositorio Institucional del Centro Atomico Bariloche y el Instituto BalseiroNot a member yet
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Evaluación y optimización de irradiadores para fabricar molibdeno 99.
Get PDFEn primera instancia, se presenta información que permite conocer las razones por las cuales es necesario llevar a cabo un estudio relacionado con la optimización de la producción de Molibdeno 99. Ademas, se expone información de algunos reactores
nucleares productores, y de sus instalaciones para la producción de dicho radioisótopo.
Luego, a partir de un enfoque neutrónico y termo hidráulico, se realiza un análisis de la producción de molibdeno al variar distintos parámetros físicos y geométricos del dispositivo de producción y del reactor.
Finalmente, se obtienen distintas conclusiones acerca de las tendencias que permiten optimizar la producción de Mo 99
Modelado y simulación de flujos turbulentos en canales parcialmente obstruidos
Get PDFEn este trabajo se realizan simulaciones directas de turbulencia (DNS) de flujos turbulentos en medios parcialmente obstruidos.
El estudio de este tipo de flujos es de extrema importancia en la industria nuclear, entre otras, pues muchos elementos que componen los reactores nucleares pueden ser modelados de esta manera.
Se modela matemáticamente el efecto del medio obstruido sobre el flujo con un termino adicional en la ecuación de Navier-Stokes. Al adimensionalizar la ecuación surge un parámetro que permite regular la obstrucción del medio. Se estudian siete casos distintos variando este parámetro.
Se muestran los perfiles instantáneos de velocidad y se analizan además variables promediadas tales como la velocidad media, las tensiones de Reynolds, las tensiones viscosas, las intensidades turbulentas y la energía cinética turbulenta. También se estudia
el espectro de potencia y se analiza la sensibilidad de los resultados en función del tamaño del dominio. Se compara el resultado de las simulaciones con el obtenido por otros autores.
El principal resultado obtenido en esta investigación radica en la caracterización de del coeficiente de arrastre en un canal a partir de la obstrucción presente en el mismo. Se cuántifica este coeficiente en función del parámetro adimensional antes mencionado y se analiza la causa de la variación a partir del estudio de las variables promediadas
Diseño e implementación de una plataforma electrónica de monitoreo y control para un módulo láser sintonizable
Get PDFEn esta tesis se presenta el proceso de diseño e implementación de una plataforma
electrónica de control, para un láser sintonizable tipo Y-branch. Dicho láser es
frecuentemente usado en comunicaciones ópticas, específicamente en aplicaciones de
multiplexación por división de longitud de onda(WDM). El trabajo incluye: el diseño,
simulación, implementación y validación de todos los circuitos electrónicos y controladores
necesarios para el funcionamiento del láser sintonizable.
En el primer capítulo se presenta el marco teórico necesario para el desarrollo del
proyecto, haciendo énfasis en los láseres sintonizables, sus características de funcionamiento
y sus aplicaciones. Se presentan además las principales características del
proyecto y se establecen los requerimientos de diseño del mismo.
El segundo capítulo está dedicado al modelado del láser sintonizable. Los resultados
esperados del modelo permitieron utilizarlo en el proceso de diseño y simulación de los
controladores de longitud de onda, potencia y temperatura, produciendo las salidas
de corriente esperadas ante la aplicación de determinadas entradas. Otro resultado del
modelo fue el mapa de frecuencias, que permitió el diseño del controlador de longitud de
onda del láser. En el modelado, se analizó cada componente del láser de forma individual
y se acoplaron las ecuaciones de cada componente en una ecuación global que se resolvió
numéricamente. Finalmente, el capítulo incluye el análisis del cambio de índice de
refracción inducido por inyección de portadores en materiales semiconductores, dicho
fenómeno es muy importante en el funcionamiento del láser y por ende en su modelado.
En el tercer capítulo se presenta el diseño y simulación de todos los circuitos necesarios
para el manejo del láser. Los circuitos más importantes de la plataforma de control
incluyen fuentes de corriente, amplificadores de transimpedancia, amplificadores de
señal para termistores y un puente H para el manejo del refrigerante termoeléctrico
incluido en el láser. En este capítulo también se detalla el diseño y simulación de los
controladores del láser. Para el diseño de los controladores de potencia y longitud de
onda del láser se utilizó el modelo del láser estudiado en el capítulo 2 y los modelos de
los circuitos que manejan el láser, mientras que para el controlador de temperatura fue
necesario obtener un modelo en base a mediciones realizadas en el láser.
Finalmente, en el capítulo 4 se detalla la implementación, tanto de los circuitos
necesarios para el manejo del láser como de los algoritmos de control diseñados en el
capítulo 3. También se presenta la validación de los mencionados circuitos y controladores,
se comprueba su correcto funcionamiento y si satisfacen o no los requerimientos
de diseño
Estudio numérico-experimental de la resistencia mecánica de las uniones mandriladas entre tubos y placas del generador de vapor del reactor CAREM-25.
Get PDFEn este trabajo se realizó un estudio numérico-experimental de la resistencia mecánica de las uniones mandriladas entre tubos y placa tubo del generador de vapor del reactor CAREM 25. Mediante probetas fabricadas para representar esta unión, se realizaron ensayos de extracción del tubo a temperatura ambiente donde se midió la curva fuerza desplazamiento. Esto se realizo para cuatro diseños de probetas y se encontró el diseño mas resistente. Se compararon los resultados obtenidos a temperatura ambiente con resultados de extracción de tubo realizados a 340 ºC con anterioridad a este trabajo.
A partir de esto se vio que las probetas presentaban mayor resistencia mecánica a alta temperatura. Se realizaron modelos numéricos en Abaqus, bajo las suposiciones de isotropía de los materiales, y se observo que los resultados numéricos obtenidos no se
correspondían con los experimentales para todos los diseños de probetas. A partir de esto se propuso un modelo anisotrópico para el tubo de las probetas, y los resultados obtenidos sugieren que este modelo funcionaría mejor. Los resultados numéricos a alta temperatura mostraron que las probetas presentaban menor resistencia mecánica que los resultados numéricos a temperatura ambiente, en contraposición a los resultados experimentales. Se conjetura que los resultados experimentales a alta temperatura podrían haberse visto afectados por fenómenos de adhesión superficial, favorecidos por las condiciones de alta presión y temperatura, que conduciría a un aumento del coeficiente de fricción efectivo actuante en la unión
Caracterización de eficiencia de detección de sistemas de espectrometría gamma con detector CZT compacto para uso en medicina nuclear y PET, por medio de modelado montecarlo.
Get PDFEl estado de arte actual requiere que un laboratorio de control de calidad de Radiofarmacia -PET cuente con un sistema de espectrometría gamma con alta resolución energética. Los sistemas basados en detectores semiconductores de HPGe son idóneos
dada su alta resolución y elevada sensibilidad. Sin embargo, son equipos costosos, voluminosos y cuya operación y mantenimiento requiere condiciones especiales. Los detectores basados en semiconductores CZT representan una potencial alternativa, son mas económicos y poseen una resolución intermedia entre detectores centelladores y HPGe.
El presente trabajo trata sobre la validación del código de simulación Montecarlo FLUKA para la caracterización de la eciencia de detección de un sistema espectrométrico basado en detector CZT Kromek GR1+. Se diseña y ajusta el modelo del sistema espectrométrico con código FLUKA, contrastando los resultados de eciencia simulada respecto a mediciones experimentales con fuente de referencia Tipo-M de ¹⁵²Eu en posición estándar y no estándar. Al analizar el proceso iterativo de ajuste se obtiene para los valores de eciencia simulada una sobre- estimación respecto a los experimentales de 2;5% respecto a la mediana en el rango de energías del ¹⁵²Eu. Los errores por sobre-estimación se minimizan al aplicar universalmente un factor de corrección multiplicativo de 0,975.
Finalmente el modelo FLUKA corregido ha sido vericado, calculando la actividad para distintas fuentes fabricadas in-situ con una variedad de geometrías distintas a la fuente de referencia Tipo-M de ¹⁵²Eu. En paralelo se desarrollo para cada caso el equivalente modelo de Montecarlo: Eppendorf (10 y 20 µL), en vial de 10 mL y en filtros de carbono activado para muestreo de contaminación radioactiva de aire, cargados con actividades conocidas de ¹⁸F y ¹¹C. Los espectros experimentales obtenidos con Kromek son procesados con el software Genie 2000, el calculo de actividad se logra aplicando los correspondientes factores de sensibilidad obtenidos en la simulación FLUKA. El resultado se compara con la medición sobre activímetro. Los errores obtenidos se encuentran en el rango de ≈±5;6 %
Electrodinámica cuántica de circuitos de qubits superconductores
Get PDFEn este trabajo analizamos la arquitectura de cQED para el caso en que un qubit superconductor de flujo está sujeto a un forzamiento armónico en el flujo magnético y se encuentra acoplado capacitivamente a una guía de transmisión de microondas, la cual se comporta como un resonador fotónico. En particular estudiamos la dinámica para dos escenarios posibles:
El caso ideal en ausencia de disipación: consideramos el Modelo de Jaynes-Cummings forzado para describir la interacción qubit-resonador y resolvemos la dinámica del sistema compuesto mediante el Formalismo de Floquet.
El caso más realista en que el sistema interactúa con el entorno y como consecuencia el resonador sufre perdidas de fotones: consideramos una interacción tipo Rabi entre el qubit y resonador, y utilizamos la Ecuación Maestra de Floquet-Born-Markov para resolver la evolución temporal.
El principal interés y motivación a lo largo de esta tesis es el estudio de las transiciones entre los estados del qubit, considerado como sistema de dos niveles, las cuales son inducidas por el forzamiento periódico y resultan fuertemente dependientes del estado del resonador.
Hemos obtenido resultados numéricos y analíticos aplicando lo que se conoce como Interferometría de Amplitud de Landau-Zener-Stückelberg. Estos resultados demuestran la posibilidad de obtener información respecto al estado del resonador y su interacción con el qubit y con el entorno, a partir de la manipulación y mediciones sobre el qubit. Los resultados obtenidos resultan potencialmente aplicables a la realización de Teconologías Cuánticas en el área de cQED y también son generalizables a diversos sistemas físicos descriptos por el mismo modelo efectivo. Por ejemplo, se pueden considerar diferentes tipos de qubits superconductores, puntos cuánticos y resonadores mecánicos
Entrelazamiento cuántico en sistemas de electrones altamente correlacionados.
Get PDFEl entrelazamiento es uno de los fenómenos mas intrigantes de la mecánica cuántica y un recurso fundamental para protocolos en información cuántica. Además, es una herramienta poderosa que, mediante el análisis de sistemas de muchos cuerpos interactuantes, nos permite detectar sus transiciones de fases cuánticas, fases topológicas y entender algunas de las muchas propiedades físicas sobresalientes que presentan. Nuestro objeto de estudio en esta tesis es caracterizar el entrelazamiento cuántico debido a las interacciones en sistemas de muchos cuerpos. En particular, nos centramos en el estado fundamental de sistemas que presentan efecto Kondo.
El efecto Kondo es un concepto clave en materia condensada, permite entender el comportamiento de sistemas metálicos con fuertes correlaciones. Dicho efecto consiste en el apantallamiento del momento magnético de impurezas magnéticas en un metal, debido a la interacción con el baño de conducción. Utilizamos modelos simples para describir la física de estos sistemas como el SIAM (Modelo de Anderson para una sola impureza) y el de Kondo.
Medimos el entrelazamiento cuántico vía la entropía de von Neumann para un sistema bipartito de proyecciones de espín opuestas de los electrones. Primero se determinaron expresiones analíticas aproximadas para la entropía en función de las interacciones para cada modelo. Para SIAM se considero la aproximación a orden cero con simetría electrón-hueco, luego trabajamos con funciones de onda variacionales con una degeneración en el momento angular igual a 2 (Varma-Yafet) y con degeneración N considerando la aproximación perturbativa en la expansión 1=N. Para el modelo de Kondo se aplico la teoría de perturbaciones para J grande.
Mediante el método del Grupo de Re normalización de Matriz Densidad (DMRG) se determino la entropía de entrelazamiento en la partición de espín del estado fundamental.
Se encontró numéricamente la presencia de asimetría par -impar en el numero de electrones, en el caso par se observa como estado fundamental un singlete fuertemente correlacionado, mientras que en el caso impar no se observa la formación del singlete a menos que L → ∞. Además, se encontró que la entropía de entrelazamiento para cada modelo estudiado supera el máximo valor registrado S↑ = 1 a base de los resultados analíticos aproximados a orden O(1/N) y con una corrección a orden O(1=N) en el SIAM.
Por ultimo, usando herramientas tanto numéricas y analíticas, encontramos que el entrelazamiento cuántico entre proyecciones de espín de los electrones es una función universal monótona de la renormalización de la masa de las cuasipartículas Z. Esto podría utilizarse para obtener experimentalmente el entrelazamiento de espín y provee una nueva interpretación para Z
Obtención de hidrogeles por irradiación y su aplicación en cosmética
Get PDFLos hidrogeles son redes poliméricas tridimensionales caracterizadas por su capacidad de absorber grandes cantidades de agua o fluidos sinológicos. Las características particulares de los hidrogeles, tales como su comportamiento reversible frente al hinchamiento-deshinchamiento e interesantes propiedades mecánicas, hacen a estos materiales muy atractivos para el área de cosmetología como se estudió en este trabajo.
La finalidad era fabricar y caracterizar dos clases de hidrogeles, sintetizados mediante el uso de las radiaciones ionizantes. Ambos fueron elaborados con una base de PVA-PVP en un 5% de concentración masa/volumen, y con determinadas concentraciones de agar y PEG para el hidrogel (A) mascarilla refrescante, agar y acido láctico para el hidrogel (B) mascarilla de peeling. El resultado obtenido de la dosis de radiación más adecuada para el entrecruzamiento de dichos materiales fue de 30kGy a
una tasa de dosis de 7; 5kGy=h.
La caracterización permitió determinar algunas propiedades de ambos hidrogeles luego de recibir la radiación. Los resultados fueron los siguientes: El análisis de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) indicó que ambos hidrogeles presentan una estructura polimérica amorfa. La Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) mostró que se mantienen los grupos funcionales característicos de los polímeros usados en la fabricación del hidrogel (A), para el hidrogel (B) no se pudo realizar este estudio por tener un pH menor a 4. El análisis de Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) permitió observar la morfología de ambos materiales y determinar que el hidrogel (A) tenia un menor tamaño de poro que el (B). El análisis de tracción muestra el Modulo de Young de ambas hidrogeles. La cinética de hinchamiento indica que ambos hidrogeles alcanzan su nivel de saturación durante 48h aproximadamente.
En los ensayos fisicoquímicos realizados a cada uno de los hidrogeles, se mostro que ambos son resistentes al aumento de temperatura, por lo tanto presentan una estructura de hidrogel químico. El ensayo de pH mostro que el hidrogel (B) cumple
con las condiciones para ser empleado como tratamiento de peeling, pues presenta un pH menor a 3, mientras que para el hidrogel (A) no se obtuvo un optimo resultado. El estudio de citotoxicidad arrojo que el hidrogel (B) es un producto citotóxico, mientras que para el hidrogel (A) no se obtuvo un resultado concluyente.
El desarrollo de este trabajo fue elaborado en los Laboratorios de Biotecnología y Polímeros ubicados en el Centro Atómico Ezeiza (CAE). Las irradiaciones se hicieron en la Planta de Irradiación Semi Industrial (PISI) y los ensayos morfológicos se realizaron en el Departamento de Tecnología de las aleaciones de Circonio - Gerencia Ciclo del Combustible Nuclear
Calibración de equipos de centelleo líquido en H-3 y C-14 con fines de protección radiológica en personal radiológicamente expuesto en centrales nucleares de agua pesada. Asignación de dosis de ambos radionucleídos a los agentes evaluados.
Get PDFLa exposición a radiación interna en reactores de agua pesada presurizada (PHWR) representa aproximadamente el 20 ~ 40% de exposición total a la radiación; la mayor exposición a la radiación interna se atribuye al tritio. El carbono 14 no es un nucleído dominante en la exposición a la radiación de los trabajadores, pero es uno potencial para ser necesariamente monitoreado. El carbono 14 es un emisor beta de baja energía y pasa relativamente fácil al cuerpo de los trabajadores por inhalación, pues su forma química dominante es el dióxido de carbono radiactivo (14CO2). La mayor parte del carbono inhalado es rápidamente exhalada del organismo del trabajador, pero una pequeña cantidad queda dentro y es excretada vía orina.
El objetivo de este trabajo es, previa calibración de un equipo de centelleo líquido, desarrollar un método para medir en forma simultánea el contenido de Tritio y el eventual de C-14 a cada muestra de orina que realiza un trabajador del Complejo Nuclear Atucha, y establecer un protocolo especial para lograr un conteo dual de ambos radionucleídos con mayor exactitud en orina de una persona en caso de ser necesario o para corroborar aquellas mediciones en la cuales se sospeche presencia del mismo. A partir de las mediciones de cuentas, se asignará la dosis interna a cada trabajador
Programa radial "El Balseiro en Nacional" con Lourdes Torres. Producción y conducción: Aníbal Blanco. Fecha: Sábado 18 de mayo de 2019. Emisora: LRA30 Radio Nacional Bariloche. "El Balseiro en Nacional" es una producción radiofónica de la Comisión de Difusión del Instituto Balseiro que se emite por LRA30 Radio Nacional Bariloche, destinada a comunicar las actividades del Instituto Balseiro y de sus egresados en la Argentina y en el extranjero. El programa se emite para un público general los sábados de 10 a 11 de la mañana, por AM 590 kHz y por internet en www.radionacional.com.ar.
No full textConducción: Aníbal Blanco. Invitada: Lourdes Torres, autora del libro “Las radiaciones en la vida cotidiana – Cuaderno / Guía para Docentes”.
Este libro aborda los temas de los diseños curriculares relacionados con las radiaciones y la radiactividad, con un enfoque pedagógico, para su aplicación en el aula en los distintos niveles escolares. Recorrido del programa: La radiación y las personas, radiación y radiactividad, tipos de radiaciones, la radiactividad natural, génesis del libro "Las radiaciones en la vida cotidiana...". Finalmente, se realizaron mediciones en vivo de distintas fuentes naturales de radiación.
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