Análisis de materiales

Algunas de las mejores técnicas y aplicaciones analíticas pueden obtenerse gracias a los aceleradores. Por consiguiente, muchos Estados Miembros del OIEA consideran que las tecnologías basadas en los aceleradores son un elemento clave al servicio del desarrollo social y económico. El Organismo promueve la utilización de aceleradores a través de la creación y transferencia de conocimientos en los Estados Miembros; el desarrollo y la aplicación de ciencias nucleares innovadoras; y el desarrollo de sistemas de energía nuclear innovadores.

Las técnicas analíticas basadas en aceleradores tienen una gran repercusión en muchos de los ámbitos de las ciencias nucleares y sus aplicaciones, entre ellos:

• las ciencias biomédicas: elementos químicos en cortes histológicos, mecanismos patológicos, imagenología de alta resolución y distribución intracelular de biometales;
• las ciencias ambientales: estudios sobre aerosoles y la contaminación del aire, algunos de los cuales, para determinados elementos, pueden llegar a analizar cantidades tan pequeñas como un nanogramo por centímetro cuadrado, e imagenología cuantitativa básica en 3D;
• la agricultura: genómica vegetal, estudios del suelo, imagenología de plantas y animales;
• el patrimonio cultural: caracterización de materiales arqueológicos e históricos;
• Estudios sobre materiales: materiales nanoestructurados, metales ligeros y aleaciones, materiales electrónicos; y
• la criminalística: identificación de sospechosos a partir de muestras extremadamente pequeñas y diluidas de hasta un nanogramo por centímetro cuadrado.

Un instrumento importante para caracterizar las propiedades y el comportamiento de materiales es el análisis con haces de iones (IBA). Otro es la radiación sincrotrónica que, como los haces de neutrones, iones y electrones, se puede utilizar para la caracterización de materiales en tiempo real. Con esta tecnología, se pueden abordar diversos desafíos de investigación y tecnológicos que se dan únicamente al utilizar determinados materiales en aplicaciones relacionadas con la energía. Un mejor conocimiento de los factores que degradan el comportamiento de un material, ya sea por uso o por envejecimiento, puede ayudar a hacer frente a esos desafíos.

La principal ventaja de aplicar técnicas de IBA es que proporcionan información analítica tanto cualitativa como cuantitativa. Si un haz concentrado se proyecta sobre una muestra, se puede recopilar información básica con una alta resolución lateral. Con la cartografía de la información analítica es posible crear distribuciones en 2D o 3D. La tomografía que se obtiene mediante esta técnica es especialmente importante para las muestras biológicas.