En este trabajo se presentan avances de los resultados del proceso de validación de la técnica de conteo de neutrones retardados (CNR) en la determinación de uranio y torio en matrices de suelo, roca y sedimento, con el propósito de comprobar mediante evidencia objetiva, que se cumplen los requisitos para garantizar la confiabilidad de los resultados. El CNR es una técnica de activación con neutrones térmicos/epitérmicos provenientes de un reactor nuclear de investigación, en la que se producen neutrones emitidos (llamados neutrones retardados) por el decaimiento beta(-) de algunos productos de fisión del uranio (235U y 238U) y el torio (232Th) presentes en la muestra. Los neutrones emitidos son detectados y cuantificados por un sistema de tres líneas de detectores de trifluoruro de boro (BF3). Se analiza tanto el uranio como el torio irradiando la misma muestra con un flujo de neutrones mixto y un flujo al que se le han eliminado los neutrones térmicos mediante absorción con cadmio. Se realiza la irradiación y análisis de una serie de muestras de materiales de referencia certificado y muestras reales, evaluando los parámetros de selectividad, linealidad, límite de detección, exactitud, robustez con sus correspondientes criterios de aceptación.

Se obtienen resultados confiables para el uranio, cumpliendo con los criterios de aceptación establecidos. La respuesta de la técnica presenta un comportamiento lineal, un intervalo de trabajo dentro de lo esperado, es robusta ante el cambio de masa de las muestras, cumple con los criterios de exactitud y presenta valores de incertidumbre del 3 al 5 % para el uranio. Se encuentra que la determinación de torio en las muestras se ve fuertemente afectado por la presencia del uranio. La eliminación de los neutrones térmicos con adición de cadmio para la determinación del torio es insuficiente, por lo tanto, los resultados para el torio no son confiables y es necesario plantear otra alternativa de discriminación para una futura validación. El proceso de validación de este trabajo es de gran importancia, al ser la única facilidad de su tipo en el país. Adicionalmente, el CNR es un método analítico rápido (~ 5 minutos por muestra), emplea cantidades pequeñas de muestra (~ 1 g), con una sensible de menos de 1 mg/kg, un rango de detección de 0,5 a 5.000 mg/kg de 235U, no destructiva e independiente de los efectos de matriz usado para la determinación de elementos fisiles como uranio y torio en muestras geológicas.

  • Velásquez, Ana Milena *; Mosos, Fernando *; Vela, Giovanni *; Acero, Fabio Nelson*; Porras, Andrés *; Muñoz, Jimmy*; Guzmán, Martha*; Peña, Mary*; Carvajal, Ana María*; Sierra, Oscar*
  • amvelasquez@sgc.gov.co; fmosos@sgc.gov.co; gvela@sgc.gov.co; facero@sgc.gov.co; aporras@sgc.gov.co; jamunoz@sgc.gov.co; mguzman@sgc.gov.co; mlpena@sgc.gov.co; amcarvajal@sgc.gov.co; osierra@sgc.gov.co