Evaluación y rediseño del blindaje de la cámara de irradiación de la fuente de Cobalto-60 de la EPN

Abstract

La simulación es una herramienta ampliamente utilizada en la industria nuclear y sus aplicaciones, debido a la ventaja de trabajar en entornos virtuales cuyo comportamiento se aproxima a la realidad, eximiendo así los posibles riesgos asociados y la obtención de datos confiables. El objetivo del presente trabajo fue desarrollar un modelo digital en el programa Monte Carlo N-Particle (MCNP5) que permitió evaluar y rediseñar el blindaje de la cámara de irradiación de la fuente de Cobalto-60 de la Escuela Politécnica Nacional y se validó el mismo mediante la comparación de los datos obtenidos en simulación, con los datos experimentales de tasa de dosis tomados en puntos establecidos sobre las paredes del irradiador, al considerar una actividad de la fuente de 2 072,1 Ci. El modelo digital logrado en este proyecto fue utilizado para obtener el mapa de dosis del blindaje de la cámara de irradiación para una actividad de 100 000 Ci lo que permitió evaluar la condición del blindaje y proponer el diseño de un blindaje auxiliar, para el cual se calculó el espesor y el área que cubriría el material seleccionado para asegurar así la protección radiológica del personal ocupacionalmente expuesto y del público general en la instalación.- ABSTRACT.- Simulation is a widely used tool in the nuclear industry and its applications due to the advantage of working in virtual environments. These kinds of simulation relieve any associated risks and obtain reliable data without the necessity of real experimentation. The aim of this study was to develop a digital model in the Monte Carlo N-Particle (MCNP5) program that allowed evaluating and proposing a new design of the irradiation chamber shielding of the Escuela Politecnica Nacional’s Cobalt-60 gamma irradiator. The digital model was validated by comparing the data obtained from simulation with the experimental data. The experimental dose rates were taken at set points on the walls of the irradiator when the irradiator activity was approximately 2 072.1 Ci. The final digital model was used to obtain the dose map of the irradiation chamber shielding assuming an irradiator activity of 100 000 Ci. In addition, an auxiliary irradiation chamber shielding was designed to ensure the radiation protection of occupationally exposed personnel and the general public at the installation. This design included the thickness and area that will cover the selected material.