En 1932, el físico James Chadwick descubre el neutrón (partícula subatómica presente en casi todos los átomos) y comienza la investigación para buscarle distintas aplicaciones.
En la actualidad, los neutrones producidos en los reactores de investigación se utilizan en técnicas para diversos fines. Estas son:
Dispersión neutrónica
Es una técnica de análisis que permite comprender la estructura y el comportamiento de los sólidos y la materia condensada, ya que los neutrones interactúan con los átomos de la materia, su energía y otras propiedades pueden cambiar. Estos cambios pueden utilizarse para estudiar la estructura y dinámica de la materia.
Las propiedades de los neutrones también los hacen especialmente útiles para el estudio del hidrógeno, de objetos grandes y pequeños, y de innumerables materiales, entre ellos los magnéticos. Esto sirve, entre otras cosas, para comprender cómo se reparan los huesos, estudiar las proteínas del cerebro, mejorar las baterías y crear imanes.
Análisis de materiales
Con frecuencia se combinan los neutrones y los rayos X, ya que brindan información complementaria. Los neutrones son sensibles a elementos más ligeros, en particular al hidrógeno presente en el agua y al material biológico, mientras que los rayos X son más sensibles a elementos más pesados, como el hierro presente en el acero.
La combinación de las técnicas neutrónicas y de rayos X permite lograr una mayor sensibilidad a todos los componentes de una muestra u objeto.
El uso de neutrones para el desarrollo y el estudio de materiales contribuye al conocimiento científico y al desarrollo de tecnologías en diversos ámbitos, desde la electrónica hasta la medicina y los materiales de construcción para condiciones extremas, tales como equipos para trabajar en el espacio y en centrales nucleares.
Ensayos no destructivos
Son técnicas que permiten caracterizar objetos, por ejemplo, del patrimonio cultural, como pinturas y monumentos ya que logran distinguir entre los diferentes tipos de materiales empleados en las obras de arte, como la pintura, y la composición elemental y textura de los objetos, como las rocas.
Se denominan “no destructivos” porque permiten a los investigadores estudiar los objetos sin dañarlos.
Irradiación neutrónica
Puede emplearse para crear nuevos materiales con propiedades de interés. Por ejemplo, el silicio se irradia con neutrones a fin de cambiar su conductividad para usarlo en semiconductores de alta potencia.
Producción de radioisótopos
Los radioisótopos son elementos inestables que recuperan la estabilidad tras experimentar decaimiento radiactivo. Durante el proceso de decaimiento, se emiten varios tipos de radiación, que pueden usarse en aplicaciones médicas o industriales.
Una de las aplicaciones más comunes de los radioisótopos es el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares. El radioisótopo más utilizado en medicina es el tecnecio 99m, que se deriva del radioisótopo molibdeno 99 y se emplea para el diagnóstico por imagen.
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