RA-3 y RA-6. Los reactores de investigación y producción de radioisótopos argentinos

Argentina cuenta actualmente con dos reactores de investigación y producción de radioisótopos: el RA-3 ubicado en el Centro Atómico Ezeiza, y el RA-6 en el Centro Atómico Bariloche.

Aunque son esencialmente productores de radioisótopos, también son utilizados en otras aplicaciones como la producción de semiconductores, prueba de combustibles nucleares, irradiación de gemas para incrementar su valor comercial, radiografía neutrónica, irradiaciones para sectores de la industria, minería, medio ambiente, agricultura e hidrología, investigación científica y desarrollo tecnológico, análisis por activación o sistema de difracción de neutrones.

El RA-3

Inaugurado en 1967, es el mayor productor de radioisótopos en Argentina. Se trata de un reactor de tanque abierto diseñado y construido íntegramente por la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) con una potencia inicial de 0,5 MW. Posteriormente se aumentó a 5 MW, llegando a duplicarse en 2003 (pasando a 10 MW) con el fin de cubrir la demanda nacional e internacional

El RA-3 opera de forma continua cuatro días a la semana con el objetivo de cubrir la demanda de radioisótopos para uso médico, industrial y agrícola. El molibdeno-99 es el radioisótopo que se produce en este reactor en mayores cantidades. Este elemento decae en tecnecio-99m que es utilizado en la mayoría de los estudios de medicina nuclear a lo largo del mundo para la formación de imágenes de diversos órganos como el corazón, cerebro, pulmones, hígado, bazo, riñón, vesícula biliar y médula ósea.

La principal actividad del RA-3 es la fabricación de radioisótopos para diagnóstico y tratamiento médico. Además del molibdeno-99, en esta instalación se produce iodo-131, cromo-51, fósforo-32 y lutecio-177. Estos productos son incorporados a distintos fármacos que son utilizados para detectar afecciones cardiológicas, gastrointestinales, respiratorias y oncológicas, entre otras.

Además, el RA-3 se ha utilizado a lo largo de estos más de 50 años de operación, en actividades como la calificación de combustibles nucleares, el estudio de materiales, la irradiación de muestras para análisis de activación neutrónica, ensayos de la técnica de BNCT (Terapia por Captura Neutrónica en Boro, una terapia en fase experimental contra el cáncer), estudios de termocronología de rocas para la industria petrolera o el entrenamiento de personal calificado para operar otras instalaciones nucleares.

El RA-6

El RA-6, también diseñado y construido íntegramente en Argentina, fue inaugurado en 1982 por la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) a raíz de la iniciativa internacional para disminuir el uranio enriquecido en los reactores de investigación.

Desde entonces, se han realizado una serie de modificaciones estructurales, por lo que el nuevo reactor, cuyo núcleo funciona actualmente con uranio de bajo enriquecimiento, está operativo desde 2009.

En sus inicios, el RA-6 se pensó como una herramienta de entrenamiento y capacitación de los estudiantes de Ingeniería Nuclear del Instituto Balseiro. Sin embargo, sus aplicaciones se fueron ampliando con la extensión de su función de capacitación a estudiantes de otras carreras, su utilización para la investigación y desarrollo en física de reactores e ingeniería nuclear, realización de análisis por activación neutrónica, radiografía de neutrones, ensayos de instrumentación y control e irradiaciones de materiales, entre otros.

En 2016, el RA-6 se sumó a la iniciativa “Internet Reactor Laboratory” propuesta por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). Esta nueva plataforma web de enseñanza y entrenamiento permite a estudiantes de universidades de América Latina que no cuentan con reactores de este tipo, poder asistir a clases de física de reactores y participar en experiencias virtuales.

En resumen, las principales líneas de trabajo de este reactor son:

• Enseñanza y Capacitación: su plantel docente e infraestructura han convertido al RA-6 en una instalación académica emblemática en el país que no solo brinda servicios de enseñanza y capacitación a estudiantes de Ingeniería Nuclear del Instituto Balseriro sino también a otras instituciones argentinas y del mundo.
• Laboratorio de Análisis por Activación Neutrónica: se desarrollan aplicaciones de técnicas nucleares en estudios del medio ambiente.
• Neutrografía: los neutrones del RA-6 son utilizados para generar imágenes del interior de diversos objetos, que no se podrían visualizar a través de radiografías con rayos X. Esta técnica es utilizada en distintos campos como la tecnología del almacenamiento de hidrógeno, fabricación de dispositivos industriales y el estudio del origen de fósiles y piezas arqueológicas.
• BNCT o Terapia por Captura Neutrónica en Boro para el tratamiento de enfermedades oncológicas: la primera aplicación se realizó en octubre de 2003 y desde entonces se han logrado importantes avances hacia la etapa de implementación clínica.
• Análisis por Activación Neutrónica de Gammas Instantáneos: esta técnica se utiliza para determinar los elementos químicos presentes en pequeñas muestras a partir de la radiación gamma que emiten instantáneamente mientras se las activa con un haz de neutrones del reactor.
• Difracción de Neutrones: los neutrones del RA-6 se utilizan para medir texturas cristalinas y analizar tensiones residuales en diversos materiales, obteniendo información a nivel atómico. Se utiliza para estudiar la calidad y resistencia de piezas de la industria nuclear, automotriz y aeroespacial.