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Monitor de gas radón
El Proyecto “Monitor Radón” del C.E.T. N° 28 de Bariloche fue el ganador del Primer Puesto de la categoría Emprendimiento Innovador de RN+i Emprender Tiene Premio 2019. De la mano del Prof. Sergio Alberto Pérez, Jefe General de Enseñanza Práctica, presentamos los detalles de esta innovadora propuesta.
Primero lo primero, ¿Qué es el radón?
El radón es un gas radioactivo de origen natural que no tiene olor, color ni sabor y que se produce a partir de la desintegración radioactiva natural del uranio que se encuentra en suelos y rocas.
Este gas, que también puede estar presente en el agua, tiende a concentrarse en los interiores de viviendas y otros espacios. Al aire libre se diluye rápidamente, por lo que no suele representar ningún problema, pero en altas concentraciones resulta peligroso. “En efecto, es la segunda causa más importante de cáncer de pulmón después del tabaco, porque sus partículas se depositan en las células que recubren las vías respiratorias, dañando el ADN”, explica el Prof. Sergio Alberto Pérez.
“La concentración media de radón al aire libre –continúa- varía de 5 Bq/m3 a 15 Bq/m3. En cambio, en espacios cerrados, las concentraciones son más elevadas, en especial en lugares como minas, cuevas y plantas de tratamiento de aguas. En edificios como viviendas, escuelas y oficinas, las concentraciones de radón varían de <10 Bq/m3 hasta más de 10 000 Bq/m3. (La actividad de las fuentes radiactivas se mide en unidades que se denominan becquerel, en honor del científico Henry Becquerel, descubridor de la radiactividad)”.
¿Cómo ingresa el radón a los hogares y a otros espacios cerrados? Tal como se aprecia en la figura que compartió el Prof. Pérez, el radón puede entrar: con el aire exterior, a través de los materiales de construcción o del agua, o a partir del suelo. En este último caso, mediante grietas y fisuras en suelos y paredes, juntas de construcción, etc.
El proyecto: Monitor radón
El dispositivo se llevó a cabo en base a la propuesta del docente Pedro Dazza e involucró las siguientes tareas:
- Investigación de mercado sobre la existencia de aparatos diseñados para el mismo fin. No se encontró ningún producto similar.
- Investigación y consultas a personal docente del CET 28 y de otras instituciones (U.N.Co, Instituto Balseiro, etc.) sobre parámetros biológicos, físicos, médicos, etc.
- Componentes mecánicos y electrónicos necesarios para su construcción, etc.
- Diseño estructural, electrónico, y funcional, croquis, planos, memoria descriptiva, prototipo, producto final.
A continuación, el Prof. Pérez explica las especificaciones del proyecto, un monitor que detecta la cantidad de gas radón en los ambientes: “Se trata de una ‘cámara de iones’ que no es más que un alambre atravesando un agujero en una lata de metal. No se requiere gas especial ni sellado. El interior de la lata, que se utilizará como soporte del dispositivo, contiene SILICA GEL –un agente deshumidificador- para mantener baja la humedad”.
Cuando la radiación ionizante (luz ultravioleta lejana, rayos X, partículas alfa y beta, etc.) pasa a través de un gas, las colisiones con las moléculas de gas producen pares de iones, típicamente moléculas cargadas y electrones libres. Si hay un campo eléctrico presente, los iones se separarán, cada uno moviéndose en direcciones opuestas a lo largo de las líneas del campo eléctrico hasta que encuentren el conductor. Se aplica una tensión entre la lata externa y el electrodo central para crear un campo eléctrico que barre los iones a los electrodos con carga opuesta. Típicamente, la lata externa tiene la mayor parte del potencial (aproximadamente 100 v dependiendo de las dimensiones de la cámara). El cable central se mantiene cerca de cero voltios, por lo que se mide la corriente resultante.
“Se realizaron varios ensayos con componentes encontrados en el mercado para obtener la mayor sensibilidad. Dada su calidad insatisfactoria, y que no cumplían con los parámetros de la hoja de datos del fabricante, se decidió utilizar como amplificador un integrado operacional de instrumental, logrando la sensibilidad requerida.
La parte de adquisición de datos de la sonda se ingresó a una polaca Arduino Uno R3, y luego a un programa que tiene la posibilidad de graficar los eventos, en forma hora, día o mes, según requerimiento del usuario.
Como generador de radiación, se utilizó un viejo detector de humo que contiene en su interior menos de 1 microgramo de americio-241, en la actualidad prohibido.
Para tener una medida exacta, tendríamos que hacer una calibración, con un instrumento patrón, para obtener valores fidedignos. Esto se planteará próximamente en el Centro Atómico Bariloche para su evaluación”, apuntó Pérez.
Finalmente, el docente reflexionó sobre la importancia de esta experiencia: “El proyecto implicó tareas que son complementarias a la orientación de la escuela, permitiendo un acercamiento a conocimientos que nos construyen como personas y técnicos. Es un logro por el cual los estudiantes y profesores participantes merecieron el galardón que la Secretaría de Ciencia y Tecnología (actualmente Secretaría de Ciencia, Tecnología y Economía del Conocimiento) otorgó en el marco del Concurso Emprender tiene Premio 2019, gran motivación no sólo para quienes formamos parte de esta iniciativa sino para toda la comunidad educativa a continuar trabajando e investigando en futuros e innovadores proyectos”.
LOS PROTAGONISTAS:
Francisco Mariguin
Jeremías Pérez
Ignacio Saavedra
Aime Stagnaro
Matías Soto
Profesores tutores:
Pedro Santiago Dazza (Electrónica)
Sebastián Gutiérrez (Programación)
