Llegada del VdG a la UTEM

En 2017 comienza el traslado del VdG a las nuevas instalaciones en la UTEM, proveniente de en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile. Aquí también comienzan los primeros trabajos para la adaptación del edificio al equipo.

HP Ge(li)

El primero en llegar a la UTEM (2016),  fue un detector HP Ge(li), con el cual el Departamento de Física de la UTEM podrá  monitorear la presencia de sustancias radiactivas naturales y artificiales, presentes en suelos rurales y urbanos. La implementación de este trabajo se realiza en colaboración con instituciones nacionales interesadas en el tema, como es la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CHEN). El diseño implementado es importante ya que se puede aplicado en el análisis de muestras provenientes de otras regiones del país.

Acelerador Van de Graaff (VdG)

El acelerador tipo Van de Graaff  (VdG) que se instalará en la UTEM corresponde a la máquina que funcionó hasta el año 2016 en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, y que ha sido trasferida a la UTEM durante el año 2017. La máquina está actualmente almacenada en un recinto de la UTEM destinado exclusivamente a su funcionamiento, y a la espera de terminar las obras civiles que permitan su instalación. Este acelerador se incorpora al  Laboratorio de Investigaciones Aplicadas con Tecnologías Atómicas y Nucleares (LIATAN) del Departamento de Física de la UTEM.

Características Técnicas del acelerador Van de Graaff.-

Se trata de un acelerador electrostático fabricado por la firma estadounidense High Voltaje en 1975, modelo KN3750.   Está destinado a proporcionar haces de iones con el fin de realizar investigación científica.

El acelerador propiamente tal, se encuentra dentro de un cilindro (tanque) de 3.40 m de longitud y 1.35.m de diámetro con paredes de hierro de 10 mm  de espesor. El tanque yace sobre ruedas que deslizan sobre rieles empotrados en el suelo.  El tanque se retira sólo para mantención o para solucionar algún problema técnico.  En condiciones de uso del acelerador, se extrae el aire del interior del tanque y se reemplaza por gas SF6 a la presión de 3 atm aproximadamente, con el propósito de reducir las posibilidades de descargas eléctricas espontáneas. 

En el interior del tanque se encuentran los siguientes elementos:

1.-Fuente de iones.-

2.-Correa transportadora de carga.

3.-Tubo de haz.

Se pueden generaran haces de protones, partículas alfa, N⁺, O⁺, Ar⁺. Ne⁺, y en general cualquier gas.  La intensidad del haz está dada por el número de iones  producidos por segundo, expresada en unidades de corriente eléctrica, depende de la eficiencia de la fuente para ionizar el gas en particular. Las corrientes máximas alcanzadas son del orden de 10 microamperes en casos excepcionales.  Las intensidades de uso frecuente están entre 1 a 10 nanoamperes.

Por construcción, el acelerador VdG puede producir iones con energías entre 300 a 3750 KeV.  Por sobre 2000 KeV es necesario presurizar el tanque con SF6.  Para las aplicaciones analíticas se ha usado preferentemente haces de 2000 KeV.

Desde la salida de la fuente de iones hasta la cámara de irradiación donde realiza el experimento se debe mantener un alto vacío, del orden de 2 x 10^-6 Torr.  Este se consigue con una combinación de bombas rotarias, difusoras y turbomoleculares.

LIATAN-UTEM

Considerando la relevancia e impacto de las aplicaciones de las ciencias atómicas y nucleares en diversas áreas de la sociedad es un deber ineludible el pensar en su desarrollo tanto en el ámbito de las tecnologías adecuadas y en el campo de formación y capacitación del recurso humano respectivo. 

En esta línea, las instituciones de educación superior están llamadas a cumplir un rol fundamental, tanto en lo que se refiere a la investigación como a las aplicaciones de las tecnologías nucleares en diversos campos. Por ello, la Universidad Tecnológica Metropolitana de Chile imparte desde hace algunos años Programas de Diploma y Magíster en Tecnología Nuclear, lo que sirve de estímulo al desarrollo de la investigación y transferencia de conocimientos en esta área.

Esta actividad académica ha derivado en la necesidad de fortalecer los recursos tecnológicos, la infraestructura y la colaboración con otras instituciones afines. Por ende, nuestra Universidad ha adoptado la decisión de constituir un Laboratorio de Investigaciones Aplicadas con Tecnologías Atómicas y Nucleares (LIATAN), cuyos componentes esenciales son: 

 - Acelerador electrostático Van de Graaff con energías variables entre 0.3 y 3.5 MeV,

 - Acelerador lineal de electrones – LINAC con energía variables hasta 18 MeV,

 - Unidad de análisis con fluorescencia de rayos X – XRF, 

 - Laboratorio de espectroscopía gamma, 

 - Estación móvil de monitoreo ambiental y

 - Sección de modelamiento con sistemas computacionales avanzados.

El Laboratorio tiene por objeto fomentar y  desarrollar una actividad científica compleja, y en esta línea, está abierto a impulsar y facilitar la colaboración y participación de otras instituciones relacionadas. Un rol importante lo constituyen los convenios de colaboración que hemos establecido con la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN), con la Universidad de Chile y con el Instituto Nacional del Cáncer (INC) en Chile. El LIATAN debe ser una institución que estimule la colaboración tanto a nivel nacional e internacional y en particular con los países de América Latina.