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martes, 7 de mayo de 2013

PROYECTO RA 10




JOSE ROLANDO GRANADA

Marzo 2011 ¡!

El proyecto para el diseño, la construcción y la puesta en marcha de un

reactor nuclear de investigación, de flujo neutrónico suficientemente alto como

para garantizar su utilización en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la

producción de radioisótopos, la irradiación de materiales y combustibles

nucleares, las investigaciones científicas y tecnológicas, y la medicina nuclear,

 

ha sido iniciado por la Comisión Nacional de Energía Atómica (RP 200/10Proyecto RA-10).

La realización de este proyecto, que implica uno de los mayores esfuerzos

de inversión en CyT del país, permitirá expandir las capacidades nacionales en

cuanto a la producción de radioisótopos para atender a vitales necesidades

sociales, consolidará nuestro desarrollo de tecnología nuclear con fines pacíficos

y significará un enorme aporte al desarrollo de las diferentes disciplinas

científicas y tecnológicas al disponer de una de las más poderosas herramientas

experimentales de la actualidad.

Pero el impacto de la existencia del reactor RA-10 y sus laboratorios

asociados trasciende largamente la capacidad de resolver problemáticas

científicas y tecnológicas complejas, para brindar la posibilidad de constituirse en

un polo de convergencia de las diferentes comunidades de investigadores y

tecnólogos alrededor de un ´dispositivo´ común, donde se promueva la hoy casi

inexistente vinculación horizontal entre nuestros grupos dedicados a ciencias

básicas, aplicadas y desarrollos tecnológicos.

Tales posibilidades podrán concretarse si el sector político es capaz de

discutir y elaborar estrategias de mediano y largo plazo en la forma de políticas

de estado para la CyT, fundamentalmente dirigidas a promover una verdadera

integración sistémica, involucrando las Universidades, los Organismos Públicos

de I+D, y el sector empresario y de la producción, identificando y atendiendo las

áreas de interés nacional y regional, y asegurando el financiamiento de los

recursos humanos y de infraestructura necesarios.

A nosotros, los investigadores, nos corresponderá participar activamente

en dicho proceso, y sobre todo asegurar que nuestra tarea esté orientada a

generar conocimiento verdaderamente original y pertinente.

Introducción

En el Siglo XXI la ciencia aparece fuertemente impulsada por la necesidad

de expandir y explotar una economía de alto valor tecnológico. Las sociedades

demandan materiales nuevos y complejos, más livianos, más resistentes o

de mayor funcionalidad, para afrontar aquélla necesidad y proveer

soluciones a los grandes problemas sociales y tecnológicos actuales,

incluyendo los asociados a la energía, la salud, y el medioambiente. Estas

demandas por materiales y productos cada vez más complejos, con propiedades

y funciones especializadas, requieren el empleo de una variedad de técnicas

para desentrañar y optimizar tales propiedades.

El neutrón como agente de investigación contribuye en la actualidad al

entendimiento y al desarrollo de casi todos los aspectos de las ciencias básicas y

aplicadas. Ello es así a pesar de la relativa inaccesibilidad de fuentes de

neutrones y del hecho que incluso las fuentes más intensas en nuestros días

sólo proveen haces débiles de neutrones. Aún en este contexto, la dispersión

de neutrones ha permitido estudiar la dinámica y estructura de la materia,

inanimada y animada, desde las vibraciones de átomos individuales de

hidrógeno hasta el plegado de proteínas, desde las altas temperaturas y

presiones para explorar las propiedades del núcleo terrestre hasta las bajas

temperaturas y altos campos magnéticos necesarios para el estudio de la

superconductividad.

El empleo de técnicas neutrónicas se inició en Occidente como una

actividad parásita en los reactores nucleares, inicialmente diseñados para operar

como instalaciones de irradiación o bancos de prueba para el desarrollo de

tecnología nuclear. En décadas posteriores, las enormes potencialidades de

esas técnicas pudieron materializarse a través de la participación masiva de

científicos provenientes de las comunidades académicas e industriales, quienes

abrieron el camino a la muy vasta gama de aplicaciones actuales, que

incluyen hoy áreas tan variadas como energía, nanotecnología,

procesamiento de materiales, diseño de fármacos, biotecnología,

tecnologías “verdes”, tecnología de la información, y por supuesto,

producción de radioisótopos esenciales para la medicina, el agro y la

industria. Un elemento crucial para los desarrollos futuros es la necesidad de

observar los procesos y reacciones en tiempo real, y vincular tales observaciones

con sofisticados cálculos computacionales.

La utilización de neutrones en investigación continúa desplegándose pues

en campos tradicionales y nuevos, y no se avizoran modificaciones en esta

tendencia. Otras herramientas importantes para la investigación de la materia,

como radiación de sincrotrón, no pueden sustituir el empleo futuro de haces de

neutrones. De manera concomitante, el impacto directo de las técnicas

neutrónicas en la “creación de riqueza” sigue incrementándose a través de la

solución de problemas industriales relevantes, como los asociados al desarrollo

de multicapas, polímeros, ciencia de materiales e ingeniería.

El empleo de campos y haces neutrónicos se ha convertido así en

una poderosa herramienta de investigación y producción, en muchos casos

insustituible por su alcance y características. La explotación plena de tal

herramienta experimental constituye un objetivo y desafío constante en los

países avanzados, donde el grado de contribución de estas técnicas al desarrollo

científico y tecnológico en una variedad de campos muestra la retribución al

esfuerzo e inversiones realizados. Basta con observar la contundencia de una de

las conclusiones del “Caso Científico” del documento FUTURE ACCESS TO

NEUTRON SOURCES: A Strategy for the UK [1]:

“El amplio rango de aplicaciones de los neutrones los convierten en una

herramienta esencial para el descubrimiento, entendimiento y aplicaciones

científicas en áreas que son vitales para la base científica y tecnológica del Reino

Unido. El Reino Unido tiene establecida una posición de liderazgo internacional

en el desarrollo de técnicas neutrónicas y, a través de instalaciones como (la

fuente de spallation) ISIS y el (reactor de alto flujo) ILL, provee una plataforma

singular que permite contribuciones de gran importancia en áreas cruciales para

la sociedad, como energía, salud, transporte y biociencia.”

El documento citado [1], como el llamado “Autrans Report” : Scientific

Prospects for Neutron Scattering with Present and Future Sources [2], y el

generado por el nuevo proyecto “European Spallation Source” [3] brindan una

excelente revisión del impacto producido por la utilización de neutrones en la

ciencia y tecnología europea, como así también una visión estratégica de esos

países acerca del rol futuro que a tales técnicas les cabe en el crecimiento

económico de sus sociedades.

Más cerca en el tiempo y desde una dimensión de país más similar al

nuestro, la Prof. Helen Garnett, entonces Gerente Ejecutiva de la Australian

Nuclear Science and Technology Organization – ANSTO – expresaba en Abril de

2002, en ocasión de serle otorgada la autorización para construir el nuevo

Reactor de Investigación (OPAL):

“La licencia de construcción es significativa no solamente para científicos e

investigadores, sino para todos los australianos. El Reactor de Investigación

asegurará que Australia continúe recibiendo servicios médicos de la más alta

calidad, permanezca en la frontera de las nuevas y emergentes tecnologías, y

continúe jugando un rol importante en los asuntos nucleares de la región.

Este Reactor proveerá oportunidades únicas a los científicos australianos para

explorar la naturaleza de la materia y el comportamiento de nanoestructuras y

nuevos materiales. La nueva instalación tendrá un enorme potencial para

acceder a conocimientos asociados con biotecnología, ingeniería, materiales,

nanociencia, y ciencias ambientales, por nombrar algunas áreas de

Investigación. Podemos esperar que esta fuente de neutrones fríos de clase

mundial se convertirá en un polo de actividad para científicos de todas partes

interesados en trabajos conjuntos.”

Estas son las convicciones y consecuentes decisiones de quienes

tienen una visión estratégica acerca de los ineludibles caminos hacia la

sociedad del conocimiento, creando ámbitos propicios para la generación

de recursos humanos capaces de producir un cambio cualitativo en las

posibilidades de desarrollo, a través de una relación diferente y más

estrecha entre los sectores de investigación y de producción.

Antecedentes

En Septiembre de 1985 el Presidente de la Nación, Dr. R. Alfonsín, firmó

el Decreto PEN N° 1777 por el cual, entre otras, se autoriza a la Comisión

Nacional de Energía Atómica a construir un nuevo Reactor Productor de

Radioisótopos Primarios (RA-9) en la Provincia de Córdoba.

Además del objetivo inicial del RA-9 como fuente de neutrones para la

producción de radioisótopos, surgió inmediatamente la posibilidad de su empleo

en áreas de la investigación básica y aplicada, interés que quedó plasmado en la

Declaración Conjunta suscripta por el Gobernador de la Provincia de Córdoba, el

Presidente de la Comisión Nacional de Energía Atómica y el Rector de la

Universidad Nacional de Córdoba (Embalse, 30 de Mayo de 1986).

En respuesta a la tarea encomendada por Resol. N° 563/86 del 5 de

Septiembre de 1986, se elaboró el Proyecto LATIN (J.R. Granada, Junio 1987),

el cual constituye una propuesta para utilización en investigación básica y

aplicada de los haces de neutrones del Reactor RA-9. En este Proyecto se

contemplaron los diferentes aspectos de un laboratorio para la utilización de

técnicas neutrónicas, conjuntamente con un adecuado programa de formación de

recursos humanos y los requerimientos de infraestructura y servicios. Un

elemento distintivo de ese Proyecto fue la propuesta de ofrecer sus

capacidades experimentales no sólo a grupos de investigación locales o

nacionales, sino también a aquellos provenientes de otros países

latinoamericanos.

La piedra fundamental del RA-9 fue puesta en Embalse hace más de

veinte años, pero el reactor nunca se construyó por falta de asignación

presupuestaria.

Una propuesta para la construcción de un nuevo reactor de investigación

en nuestro país, fue formulada años después ante la Comisión Nacional de

Energía Atómica y la Secretaría de Ciencia y Técnica de la Nación (J.R.

Granada, Marzo 1995), la cual no fue considerada prioritaria en aquél momento

por ninguna de las dos instituciones.

Finalmente, veinte años después del primer intento para crear un

laboratorio que empleara haces de neutrones provenientes de un reactor de

mediano flujo, y retomando con actualizaciones muchos de los elementos de

juicio contenidos en el Proyecto LATIN, se inició la tarea de proponer otra vez

aquellos objetivos, pero no inicialmente a las autoridades, sino a las diferentes

comunidades de nuestro sistema de CyT. (Ideas y Motivaciones para la

construcción de un Reactor Argentino de Investigación, J.R. Granada [4]).

Luego de la realización de diversos talleres específicos sobre los reactores

argentinos de producción e investigación, por RP 200/10 del 3 de Junio de 2010,

la Presidenta de CNEA resuelve iniciar el Proyecto Diseño, Construcción y

Puesta en Marcha de un Reactor Nuclear Argentino Multipropósito – RA10,

cuyas metas básicas son aumentar la producción de radioisótopos en escala

comercial para abastecimiento del mercado local, regional y parte del mercado

internacional, desarrollar ensayos de nuevos combustibles y materiales

nucleares a través de la implementación de facilidades de irradiación, y abordar

un amplio rango de temas vinculados con la investigación básica y aplicaciones

tecnológicas. El Proyecto RA-10 está en desarrollo en la CNEA.

El impacto nacional

Los desarrollos científicos y tecnológicos en nuestro país han sido

limitados desde un punto de vista global, fundamentalmente porque diferentes

causas han retardado la elaboración y concreción de políticas adecuadas en este

sentido. Las actividades de investigación y desarrollo exigen para su

desenvolvimiento eficiente de un apoyo eficaz y continuado, por cuanto las

capacidades de nuestros recursos humanos podrán materializarse

consecuentemente con la definición de objetivos y la concreción de inversiones.

Un marco propicio para la realización de esas actividades pudo lograrse

en algunos casos, siendo la CNEA uno de los más singulares en el pasado, aún

cuando en las últimas décadas circunstancias negativas internas y externas a la

Institución impidieron su crecimiento. A pesar de su tamaño usualmente

reducido, se han desarrollado en el país grupos de investigación y desarrollo

activos, los cuales se ubican y producen a nivel internacional. Estos son los

grupos que habrán de beneficiarse en primera instancia con la incorporación de

una nueva y poderosa herramienta experimental, garantizando asimismo una

utilización eficiente de la instrumentación asociada al reactor de investigación.

En los párrafos siguientes se analizan algunos aspectos particulares de

este Proyecto, no desde el punto de vista técnico, sino de las implicancias de su

concreción para la formulación y desarrollo de una nueva visión en cuanto a

políticas de CyT nacionales.

a) Una poderosa herramienta ´genérica´

Como ya se enfatizara inicialmente, la producción de radioisótopos debe

ser una razón y utilización prioritaria para el nuevo reactor, para satisfacer el

mercado local y tener participación significativa en el regional en aplicaciones de

enorme importancia en el campo de la Medicina Nuclear.

Por otra parte, en un país como el nuestro que ha alcanzado un manejo

profundo de la tecnología nuclear, el mantenimiento y consolidación de tal

posición demanda tareas de investigación e innovación continua en materiales y

componentes de instalaciones nucleares. En particular, el comportamiento de

materiales y componentes críticos de reactores bajo la acción de campos

intensos de radiación, y el comportamiento y calificación de nuevos combustibles

nucleares, demandan la disponibilidad de flujos intensos de neutrones que

simulen el escenario real bajo condiciones de operación en centrales nucleares.

La aplicación de técnicas de dispersión de neutrones en actividades

vinculadas al desarrollo de tecnologías y ensayos no destructivos, se encuentra

en un estado de total afianzamiento en los países avanzados. Una descripción

del abanico actual de aplicaciones de estas técnicas en actividades de

investigación científica y tecnológica se brinda en la Ref. [4]. Como un aspecto

central de este Proyecto, un serio esfuerzo de información debe realizarse hacia

aquellos sectores nacionales con capacidad de incorporar técnicas sofisticadas a

sus procesos, fomentando así la interacción fuerte entre investigación y

producción a través de la participación y el empleo conjunto de las nuevas

instalaciones.

En definitiva, la concreción del nuevo reactor RA-10 en nuestro país, y

su utilización por parte de las diferentes disciplinas científicas y actores

tecnológicos, constituirá naturalmente un foro de intensa interacción entre

Universidades, Organismos Públicos de Investigación y Empresas

elaboradoras de productos de muy alto valor agregado, una herramienta de

Integración desde la investigación básica hasta la innovación tecnológica a

través del empleo compartido de las técnicas neutrónicas asociadas. Este

concepto es precisamente el justificativo central para las inversiones realizadas

en los países desarrollados, como ya fuera puntualizado en la Introducción, con

la particularidad esencial que en tal ámbito podrán establecerse nuevos

vínculos de carácter horizontal entre los grupos nacionales modificando de

manera efectiva los usuales comportamientos corporativos y de

subordinación a objetivos no propios.

b) Ratificación y proyección de tecnología nuclear argentina

En los veinte años transcurridos desde la primera propuesta para la

utilización de haces de neutrones provenientes del Reactor RA-9, seis nuevos

reactores con tales características entraron en operación en todo el mundo: NUR

(1989, Argelia, 1MW), OPAL (2006, Australia, 20MW), ETRR-2 (1997, Egipto,

22MW), FRM-II (2004, Alemania, 20MW), JRR-3M (1990, Japón, 20MW),

HANARO (1995, República de Corea, 30MW). La mitad de ellos fueron

construidos por INVAP (Argentina), y de los tres más modernos del mundo, dos

fueron construidos por INVAP (Argentina) y el restante por SIEMENS (Alemania).

También fueron completados o se encuentran en ejecución mega-proyectos

asociados a grandes fuentes pulsadas de neutrones (spallation sources) en

Estados Unidos (SNS), Japón (J-PARK), Gran Bretaña (ISIS), y Europa (ESS).

A partir de tal escenario, resulta conveniente ratificar la capacidad

alcanzada por nuestro país a través de la Comisión Nacional de Energía

Atómica en el desarrollo de tecnología nuclear, con el diseño y

construcción de un reactor de investigación de moderna concepción el

cual, provisto de adecuadas instalaciones experimentales permitirá

potenciar de manera decisiva las posibilidades de desarrollo de nuestros

propios grupos.

Por otra parte, la complementariedad de las fuentes de neutrones y de

fotones – como la construida en Campinas, Brasil - como herramientas

experimentales de gran poder, permitirá disponer en el ámbito latinoamericano

de las técnicas modernas más requeridas en la actualidad, alrededor de centros

de gran envergadura localizados en Argentina y Brasil.

Finalmente, un aspecto de la mayor importancia desde el punto de vista

de la inversión pública requerida, es que la construcción de una instalación

nuclear como la que se propone, no solamente mantendrá y actualizará las

demostradas capacidades para el diseño y construcción de la “isla nuclear”, sino

que también motivará y traccionará amplios sectores de la ingeniería e industria

nacional en la alta sofisticación demandada, mientras que simultáneamente los

fondos invertidos se distribuirán genuinamente en nuestra propia sociedad. Es

obvio entonces, que el diseño mismo y la construcción de una instalación de esta

naturaleza es de por sí una tarea demandante de acciones integradoras entre el

arquitecto-ingeniero y el conjunto de industrias locales que habrán de calificarse

apropiadamente para proveer a instalaciones nucleares.

y el alcance de las investigaciones, y

que en particular en los años ´90 casi logran la parálisis completa de la CNEA

con la anuencia de la política exterior nacional de esos tiempos.

Un capítulo especial merece nuestra relación con Brasil en temas

nucleares; quien suscribe ha integrado muchos años atrás delegaciones que

discutieron con contrapartes brasileras acerca de la posibilidad de cooperar en el

diseño y construcción de reactores nucleares, en particular, explorábamos

caminos para avanzar en el diseño conjunto de un “reactor patrón del Mercosur”,

una vez que se disiparon las antiguas desconfianzas a través del establecimiento

de organismos bilaterales como el ABACC.

Al igual que en la Argentina, Brasil ha venido considerando la construcción

de un reactor nuclear de investigación multipropósito desde hace ya un tiempo.

Ello ha involucrado discusiones con potenciales proveedores de Canadá y Corea

del Sur especialmente, hasta que finalmente se suscribe el Acuerdo de

Cooperación entre CNEA y CNEN sobre el Proyecto de Nuevo Reactor de

Investigación Multipropósito [5], entre los Presidentes de ambas Comisiones

Nacionales, y en presencia de las respectivas Presidentas de ambos países.

A partir de este acuerdo histórico, se abren nuevos caminos de

cooperación Sur-Sur, en espacios de alta sofisticación tecnológica, los cuales

pueden ser de extraordinaria importancia para ratificar un rumbo compartido en

el desarrollo de nuestra tecnología nuclear, a través del establecimiento de

grupos binacionales para buscar la optimización sinérgica de recursos y

capacidades en ambas instalaciones.

Quien suscribe considera que debemos proceder de manera franca y

plena en estos acuerdos con el Brasil, porque más allá de los demandantes

desafíos tecnológicos a ser abordados conjuntamente, tendremos ocasión de

mostrar al continente y al mundo una decisión de unir nuestras capacidades para

conformar un potente núcleo científico, tecnológico, y sobre todo geopolítico en el

Cono Sur americano.

Dr. J. Rolando Granada
 

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