Page 59 - RADIOPROTECCION 91

Colaboraciones
Identificación
x (mm)
m (g)
tM (s)
tB (s)
MD992348-2
91
20.39
619996
345135
MD992348-4
151
20.62
337249
573813
MD992348-5
191
19.42
274743
352235
MD992348-6
231
19.46
334951
611264
MD992348-35
1391
23.06
440440
326906
MD992348-46
2001
22.08
348499
273125
MD992348-47
2081
21.96
440442
209894
Tabla IV. Muestras de sedimento marino medidas en Mazinger y BEGe.
Figura 4. Análisis del espectro MD992348-35 con Alfit.
El procedimiento radioquímico utilizado para la separación del torio ha sido optimizado en el marco del proyecto coordi- nado entre las universidades de Salamanca, Bilbao, Huelva y Sevilla, titulado Optimización de un procedimiento general para la determinación de los isótopos de torio en muestras am- bientales e industriales. Este procedimiento realiza el ataque de la muestra a partir de 0.3 g de sedimento que se digiere en horno microondas, modelo Multiwave 3000-Rotor XF100 de Anton Paar, con 8 ml de una mezcla de HF:HCl:HNO3 (2:1:1) a temperaturas entre 200 y 240 oC durante 20 minutos. De la suspensión obtenida, el torio se separa y preconcentra mediante coprecipitación con fluoruro de neodimio. Poste- riormente se elimina el exceso de ion fluoruro enmascarado con ácido bórico mediante una sucesión de evaporaciones con HNO3 concentrado. Eliminado el ion fluoruro, el torio es coprecipitado de nuevo con hidróxido de neodimio. Disuelto el precipitado en medio HNO3 3M, el torio se fija en resina TEVA 50-100 μm de Eichrom-Triskem previamente acondicio- nada en ese medio. Después de lavar la resina con 30 ml de HNO3 3M, el torio se recupera ya purificado en medio HCl 9M. Finalmente el torio se electrodeposita sobre planchetas de acero inoxidable siguiendo el método de Hallstadius \[24\].
Análisis de espectros gamma
En el análisis de espectros obtenidos por espectrometría γ se usa el programa Galea, que es una herramienta de análisis
20
de espectros γ desarrollada en nuestro grupo. Este progra- ma se caracteriza por su capacidad de calcular una única función que representa la totalidad del continuo del espectro analizado y ajustar picos y multipletes utilizando un algoritmo genético \[25\]. Además emplea una biblioteca de emisiones procedentes de radionucleidos naturales para obtener una identificación completa de las líneas que aparecen en el espectro. El análisis tiene en cuenta de forma automática rela- ciones de intensidad entre emisiones y relaciones isotópicas.
En la Figura 3 se muestra un momento del análisis del es- pectro de la muestra MD992348-4, en el intervalo de ener- gías \[45,95\] keV. En esta figura se observa la identificación de las emisiones encontradas, así como la deconvolución del multiplete formado por las emisiones del radionucleido 234Th a energías 92.38 y 92.80 keV y de los radionucleidos 235U y 228Ac a 93.351 keV. En la parte superior de la imagen se observa la actividad de 234Th calculada, junto con su incer- tidumbre. Se puede comprobar que, tras la deconvolución realizada de las dos emisiones de 92.38 y 92.80 keV, los valores de actividad concuerdan con el calculado a partir de la emisión de 63.30 keV.
Para en análisis de los espectros obtenidos por espectro- metría α se utiliza un código de elaboración propia llamado Alfit \[26\] (ver Figura 4).
RESULTADOS
El rendimiento de Mazinger frente a BEGe en términos de eficiencia \[27-28\] a las energías de emisión de los radionu- cleidos de interés, en geometría C11 y matriz de sedimento, se muestran en la Tabla 5. La eficiencia de medida que se espera obtener con Mazinger es el doble que la obtenida con BEGe, debido a que se dispone de doble cantidad de germanio. Sin embargo, los resultados muestran una mejora en la eficiencia de Mazinger respecto a BEGe, pero sin lle- ga a ser que la de BEGe.
Tabla 5. Eficiencia calculada para los radionucleidos de interés a bajas ener- gías y la figura de mérito para dichas energías.
Para poder realizar un estudio comparativo que integre los factores que afectan a la sensibilidad de los detectores, eficiencia y fondo, es necesario en los dos sistemas de es- pectrometría γ es necesario determinar la figura de mérito (FOM). Como se va a utilizar únicamente con el propósito de comparar ambos sistemas, se define la FOM como ε2/4B \[29\], donde ε es la eficiencia de pico a las energías de emisión de los radionucleidos de interés, y B es el fondo del detector a las energías de dichos emisores. Se ha observado
E (keV)
εMazinger
εBEGe
FOMMazinger
FOMBEGe
46.54
0.2493(48)
0.1620(50)
21
9
59.54
0.2882(90)
0.1916(72)
27
10
63.30
0.2822(57)
0.1975(45)
25
11
67.67
0.2861(63)
0.1992(171)
26
13
661.66
0.0653(15)
0.0522(11)
2.6
1.3
Ma del Canto Pedrosa García • RADIOPROTECCIÓN • No 91 • Abril 2018