Ciencia Kanija

Un equipo de científicos rusos ha diseñado un dispositivo que afirman que proporcionar una forma rápida de detectar explosivos, drogas, y otras sustancias ilegales ocultas en espacios cerrados tales como camiones o contenedores marítimos. El dispositivo proporcionaría una imagen en 3D e información de la composición química del material en el interior del vehículo bombardeando el material con neutrones, permitiendo a las autoridades combatir criminales y terroristas sin la necesidad de las caras y largas inspecciones manuales.

El diseño, producido por investigadores del Instituto de Física del Espado Sólido, el Instituto Joint de Investigación Nuclear, y la compañía Aspect, todas con sede cerca de Moscú, implica detectar deuterones (núcleos que comprende un neutrón y un protón) a partir de gas deuterio a alta presión y acelerarlo en un tubo de zafiro. Estos deuterones colisionan con una diana de tritio, produciendo neutrones de alta energía que abandonan el tubo, penetrando en cualquier maleta e interactuando con el núcleo del material en inspección. Los rayos gamma producidos en esta interacción son entonces detectados por un conjunto de detectores de destellos de fibra óptica.

Trayectorias en intersección

Este dispositivo, dicen los investigadores, crearía una imagen en 3D del contenido del contenedor, con una resolución de apneas unos centímetros, e identificar sus distintos componentes químicos — permitiendo a los inspectores, por ejemplo, identificar heroína o el explosivo trinitrotolueno en bolsas de azúcar. La imagen se crea por la intersección de la trayectoria de cada rayo gamma emitido con el que se asocia cada neutrón. Aunque la dirección y velocidad de cada neutrón no puede medirse de forma directa, estos datos son calculados detectando las partículas alfa que se generan a lo largo del recorrido de cada neutrón las cuales viajan desde la diana de tritio en la dirección opuesta. La composición química, mientras tanto, se revela mediante la energía emitida en los rayos gamma, dado que su energía depende precisamente de qué elemento está implicado en la interacción.

Tales detectores basados en neutrones han sido construidos por otros grupos de investigación anteriormente. Tenían la desventaja de que los inspectores debían mantenerse a distancia durante la irradiación. Además, de acuerdo con Dennis Slaughter del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en los Estados Unidos, que ha desarrollado tal dispositivo, este tipo de detectores a veces tienen problemas al distinguir explosivos de materiales comunes como la lana, piel y otros hidrocarburos, debido a que la proporción relativa de hidrógeno, carbono y oxígeno son bastante similares.

Estructura cristalina

Nikolai Klassen del Instituto de Física del Estado Sólido, miembro del equipo ruso, reconoce las críticas de Slaughter pero apunta que el nuevo dispositivo, además de identificar la composición química de cualquier sustancia, sería capaz de identificar su estructura cristalina a través de la dispersión de neutrones. Apunta que las características de dos estructuras cristalinas distintas formadas a partir del mismo compuesto químico pueden a menudo ser muy distintas.

Klassen también apunta a un número de ventajas dice que el dispositivo de su grupo tiene respecto a instrumentos ya existentes. Uno es su forma compacta, dado que el zafiro puede acelerar deuterones a una energía dada en una distancia más corta de lo que habitualmente lo hace el cuarzo — lo que resulta en un volumen total de aproximadamente 3–4 m³, lo que permite que el dispositivo se coloque en un camión de tamaño medio y se desplace a donde se necesite. Klassen también mantiene que el dispositivo de su grupo requeriría menos potencia y operaría más rápidamente, dado que su conjunto de detectores de destellos necesita menos tiempo para escanear un objeto de lo que necesitan los detectores de fila única empleados hasta ahora.

Desafortunadamente, los investigadores rusos necesitan más patrocinio para realizar el diseño. Han construido una versión prototipo que lanza rayos gamma en lugar de neutrones, pero aún deben perfeccionar la tecnología necesaria para construir el tubo de zafiro y el conjunto de destellos.

Esta entrada fue escrita el Sábado, 12 de Abril de 2008 a las 7:51 am y archivada en Tecnologí­a. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.