fisica nuclear aplicada · fisica nuclear aplicada investigador principal: profesor manuel garcía...
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FISICA NUCLEAR
APLICADA
Investigador Principal: Profesor Manuel García León
Presenta:
Rafael García-Tenorio
26 Doctores
Líneas de Investigación:
Modelización Matemática
Datación de Sedimentos y Muestras Geológicas
Datación Por Radiocarbono
Medida de Radiactividad en el Medio Ambiente.
Espectrometría de Masas con Aceleradores y Convencional
Técnicas Nucleares de Análisis de Distinto Tipo de Muestras (Ambientales, Geológicas, Arqueológicas, de
Interés Tecnológico, etc. ) : PIXE, RBS, PIGE, NRA
Radiología Ambiental
Fluorescencia de Rayos X portátil: mili-XRF, micro-XRF y Confocal-XRF
Actividad Grupo (códigos SIC):
Arqueometría
Medioambiente
Matemáticas, Estadística
Física
Ciencias de la Tierra
Física Nuclear
Medición y Detección de la Contaminación
Contaminación Sólida
Contaminación del Agua/ Tratamiento
GRUPO RNM-138
Medidas de Radiactividad en el
medioambiente
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
1.800
2.000
14/03 18/03 22/03 26/03 30/03 03/04 07/04 11/04 15/04 19/04 23/04 27/04 01/05
0
50
100
150
200
250
300
350
14/03 18/03 22/03 26/03 30/03 03/04 07/04 11/04 15/04 19/04 23/04 27/04 01/05
I-131 IN THE AEROSOLS SAMPLES
Cs-137 IN THE AEROSOLS SAMPLES
Pu/U
e- Pu/U
He2+ Pu/U
H+ 1.19 1.24 1.23 1.18 1.28 1.28 1.27 1.25 1.20 1.19 1.30 1.34
Average
1.25 Average
1.26 Average
1.24 LOW ENERGY GAMMA SPECTROMETRY
240Pu/239Pu
(Activity)
239+240Pu/241Am
(Activity)
240Pu/239Pu
(Atoms)
0.22 ± 0.05 6.3 ± 1.5 0.059 ± 0.013
Bow of K-27 Stern of K-27
Tower (front view) Tower (back view) and rails
Stern hatch Bow anchor
Bow of K-27 Stern of K-27
Tower (front view) Tower (back view) and rails
Stern hatch Bow anchor
Figure 4.26. Digital autoradiogram of soft tissues of two mussels (Mya arenaria) collected from the
deck of the nuclear submarine K-27 with the ROV in 2012 showing hotspots indicating the presence of
radioactive particles (Norwegian data). Exposure time was 7 days.
Heterogeneities in aquatic feeders
Rabbits Palomares
Técnicas Nucleares de Análisis
3 MV Tandem Van de Graaff
Ion source Accelerator Reaction chamber
Ion optics
S A M P L E
ION BEAM
RBS
PIGE
PIXE
ERD
PARTICLES
-RAYS
X-RAYS
PARTICLES FROM
NUCLEAR REACTIONS
RECOIL NUCLEI
IBA TECHNIQUES
NRA
IBA
Unit Spintronics applications
500 1000 1500 2000 25000
500
1000
1500
2000
2500
bac
ksc
atte
rin
g y
ield
energy (keV)
virgin SiC
0,5 1016
ion/cm2
1,5 1016
ion/cm2
2,2 1016
ion/cm2
9,1 1016
ion/cm2
random
RBS-C, Ni-implanted SiC
Study of defects after ion
implantation of transition
metals (Ni) in SiC
monocristals for
application in spin
electronics
Collaboration: ICMM, MFA (Budapest); INSP (Paris); UNAM (Mexico)
Ref: PSSc 5(2008)1374; NIMB 267(2009)1097
Monitor de energía de haz de partículas ionizantes Grupo Nanotecnología en Superficies
(Instituto de Ciencia de Materiales de
Sevilla))
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
380460
480
500
520
540
560
580
600
620
720
y
x
Reflexión
Partículas α; 0,70 – 2,00 MeV
Patente PCT/ES2015/070149 : “Detector de
partículas ionizantes” Titularidad: CSIC-Universidad de Sevilla
Inventores: Jorge Gil Rostra, Agustín Rodríguez González-Elipe, Juan
Pedro Espinós Manzorro, Francisco Yubero Valencia, Ángel Barranco
Quero, Francisco Javier Ferrer Fernández, José Cotrino Bautista
J. Gil-Rostra, F. Yubero, F.J. Ferrer, A. R. González-Elipe,
Surf. Coat. Technol. 222 (2013) 144-150
J. Gil-Rostra, F.J. Ferrer, I.R. Martín, A. R. González-Elipe
and F. Yubero, J. of Lumines. 178 (2016) 139-146
Eu: SiO
Tb: SiO
Y2O3
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 35000
10
20
30
40
50
60 elect nucl
sto
ppin
g (
eV
/1e15at/
cm
2)
Energy (keV)
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
ligh
t
alphas
protons
chromatic diagram
740
600
490
560
500
x
y
520
KE
W
SiO2
Tb
Eu
ion
s
Y2O3
Dr. Fco. Javier Ferrer
_0.7 MeV _1.0 MeV
5 mm
_1.5 MeV _2.0 MeV
Transmisión
Partículas α; 0,75 - 3,00 MeV
Protones; 0,75 - 3,00 MeV
IBA
Unit Archaeometry studies using
external beam
0 5 10 15 20 25 30
5
10
15
20
25
30 70
75
80
85
90
95
100
Ag (%)
Écija
Linares
Ébora
El Pedroso
Giribaile
La Joya
Cu (%)
Au (%)
Setefilla
Mairena
Utrera
Cádiz I
Cádiz II
El Carambolo
Large and non suitable for vacuum samples can be analyzed with the external beam
Accelerator Mass Spectrometry
(AMS)
Equipos de AMS. Centro Nacional de
Aceleradores.
1 MV Tandetron Accelerator
High Voltage Engineering
Europe (HVEE),
Netherlands
2005
200 kV 14C dedicated
system,
ETH-Zurich
2012
SARA
(Spanish Accelerator for Radioisotope Detection)
Tandetrón 1 MV fabricado por High Voltage Engineering
Europe (HVEE, Amersfoort, Holanda).
Isótopos de aplicación:
10Be, 14C, 26Al, 129I, 239Pu, 240Pu, 236U, 237Np, etc.
Primeras medidas de 236U en el Pacífico Sur M. Villa (US), E. Chamizo (CNA), M. López-Lora (CNA), N. Casacuberta (ETHZ), M. Christl (ETHZ), T. Kenna (LDEO)
Primeros resultados de 236U en agua de mar del Pacífico Sur (10°S), dentro del proyecto Geotraces.
Las muestras superficiales se estudian en el CNA (236U/238U mínimo de 10-10), las más profundas en el ETH de Zürich (236U/238U mínimo de 10-13). Debajo se presentan los resultados para la primera columna de agua del transepto (4 en total): → Relaciones isotópicas 236U/238U en superficie 3 veces inferiores a las medidas en el Pacífico Norte (los valores más bajos medidos en agua de mar a nivel mundial). → Inventarios de 236U 7 veces inferiores a los medidos en el Pacífico Norte.
Se busca estudiar la señal de 236U procedente de las pruebas nucleares (fallout global y local de las Islas Marshall), así como obtener información sobre el comportamiento geoquímico del 236U.
Hidrología:129I, 239Pu y 236U en sedimentos
marinos
0
4
8
12
16
0
100
200
300
0 2 4 6 8 10 12
137C
s,
129I
and 2
36U
(x
10^6
at/g)
23
9P
u (x
10^6
at/g)
Depth (m)
Pu-239 (x10^6 at/g)
Cs-137 (x10^6 at/g)
I-129 (x10^6 at/g)
U-236 (x10^6 at/g)
Porcupine Abyssal Plain, North Atlantic
0.015 – 0.025
0.06 – 0.31
0.04– 0.06
0.035 0.03
<0.05
0.03
??
129I
determinations
as basis for
modelling
MICADAS
Imán de la zona
de alta energía
Intercambiador de
muestras
Fuente de iones
Imán de la zona
de baja energía
200 kV
Terminal de
aceleración:
canal de stripper
Deflector
electrostático
Detección de 14C:
Cámara de ionización
gaseosa
Cámaras de
Faraday: 12C,13C,13C(H)
Cámara de Faraday 12C
Imán de la zona
de alta energía
Intercambiador de
muestras
Fuente de iones
Imán de la zona
de baja energía
200 kV
Terminal de
aceleración:
canal de stripper
Deflector
electrostático
Detección de 14C:
Cámara de ionización
gaseosa
Cámaras de
Faraday: 12C,13C,13C(H)
Cámara de Faraday 12C
Intercambiador de
muestras
Fuente de iones
Imán de la zona
de baja energía
200 kV
Terminal de
aceleración:
canal de stripper
Deflector
electrostático
Detección de 14C:
Cámara de ionización
gaseosa
Cámaras de
Faraday: 12C,13C,13C(H)
Cámara de Faraday 12C
Análisis por 14C de biodiésel
Muestras blanco
Resultados compatibles
con los porcentajes
facilitados por CEPSA.