Instalaciones para irradiación del Centro Nacional de Aceleradores

El Centro Nacional de Aceleradores (Universidad de Sevilla-Junta de Andalucía-CSIC) dispone de tres laboratorios distintos donde poder realizar ensayos de irradiación. Estos poseen como equipos básicos, el acelerador Tándem de 3 MV, el ciclotrón compacto 18/9 y el irradiador con fuente de 60Co. Este equipamiento, ofrece la posibilidad de realizar experimentos de irradiación en las mismas instalaciones usando tanto partículas cargadas como radiación gamma.

El acelerador Tándem, aun siendo un acelerador de los considerados como de baja energía, resulta una herramienta muy útil para determinar los efectos de la radiación. Resultando especialmente útil el uso de la microsonda nuclear, que aporta selectividad para este tipo de ensayos.

Los efectos de la radiación generados por protones e iones pesados son fundamentales para los estudios de fiabilidad de dispositivos electrónicos en aplicaciones espaciales y otros ambientes hostiles. Éste es un campo de creciente interés dado el uso de nuevos materiales, y la reducción de tamaño de la tecnología empleada en el caso de componentes.

En 2005, se ampliaron los medios destinados a esta área con una línea móvil para irradiación y modificación en vacío que permite ser transportada. Por tanto, puede ser utilizada a bajas energías en el acelerador Tándem y a más altas energías en el ciclotrón. Más tarde, en 2011, se renovó la línea de haz externo del ciclotrón con la posibilidad de trabajar en aire. Actualmente se encuentra acoplada a la línea fija y en la terminación se pueden intercambiar varias narices con ventanas de distintos materiales adaptables a los requerimientos de cada experimento.

Finalmente, desde 2012 se dispone de un sistema de irradiación basado en una fuente de ⁶⁰Co, que aporta al campo de la irradiación la posibilidad de usar radiación gamma con 1.25 MeV de energía media. Esto fomentará los estudios de irradiación fotónica, complementando así la línea de investigación en irradiación con partículas desarrollada en los Aceleradores Tándem de 3 MV y Ciclotrón.

Aunque el objetivo principal del laboratorio es llevar a cabo ensayos de irradiación de dosis total sobre componentes electrónicos de uso aeroespacial, también se pretende hacer uso de la instalación para aplicaciones en Física de Altas Energías, Ciencia de Materiales, Biomedicina o Metrología de radiaciones ionizantes.

Referencia bibliográfica:“Developing the IBA equipment to increase the versatility of the CNA”
“Y. Morilla, M.C. Jiménez-Ramos, J. García López, J.A. Labrador, F.R. Palomo, I. Ortega-Feliu”
“Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 273 (2012) 218–221”
doi: 10.1016/j.nimb.2011.07.079