La tecnología de seguimiento avanzado de ORNL podría hacer que los envíos de los isótopos de ORNL sean más seguros. Crédito: Alonda Hines/Ornl, Departamento de Energía de EE. UU.
Todos los días, los pacientes con cáncer visitan instalaciones médicas para que los tratamientos disminuyan o alivien la enfermedad destructiva. Los tratamientos a menudo incluyen radioisótopos y otros materiales radiactivos que se dirigen y destruyen las células cancerosas de manera efectiva.
Sin embargo, en su camino a los centros médicos, este material podría ser interceptado y utilizado para otros fines, por lo que los expertos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía están investigando métodos más seguros para garantizar que el envío llegue al destino previsto.
Un desafío en el envío de material radiactivo es simplemente rastrear el paquete. Imagina enviar una caja por correo. Cada paquete recibe un número de seguimiento para mostrar la transferencia del creador al servicio de correo a, con suerte, al destinatario previsto. Una vez que se entrega el paquete, se detiene el seguimiento y el destinatario usa el contenido de la caja.
Los investigadores cibernéticos de ORNL, Sam Hollifield y Mingyan Li, co-líder, un proyecto que busca integrar la electrónica en el seguimiento del material radiactivo.
“Estamos trabajando con colegas de Ornl que entienden tanto el empaque nuclear como la fabricación avanzada para encontrar el método más fuerte para enviar material nuclear y radiactivo”, dijo Li. “Estamos buscando formas de permitir que la tecnología inteligente permanezca con el paquete durante toda la vida del envío. Esto garantiza el seguimiento y el monitoreo de los estades con el paquete incluso cuando cambia de manos del fabricante al servicio de entrega al destinatario final”.
El proyecto, llamado empaque inteligente para envíos de energía crítica, o espacios, utiliza la impresión 3D en la construcción de paquetes donde es menos probable que la manipulación sea menos probable. El paquete se monitorea tan pronto como el material se coloca dentro y se rastree hasta el momento en que se retira para el tratamiento.
“ORNL tiene una instalación de fabricación avanzada de clase mundial que hace que una aventura ventajosa trabaje con investigadores que necesitan fabricar sus propios materiales”, dijo Kunal Mondal, un ingeniero nuclear del ciclo de combustible en ORNL. El equipo de Mondal colabora con el equipo de Li para encontrar el empaque correcto para funcionar bien con la electrónica, todo mientras cumple con las regulaciones nacionales sobre el envío de material radiactivo.
Mondal se unió a ORNL en 2023 específicamente para trabajar en la creación de contenedores de transporte nuclear inteligente utilizando la fabricación avanzada, un método por el cual el proceso de fabricación se mejora para crear resultados previstos. Esto incluye tanto crear materiales más fuertes como mejorar cómo se hace el material. Cuando estos materiales se usan en la impresión 3D o forjados utilizando temperaturas y presión extremas, el paquete final es en general más efectivo para transportar de manera segura y segura los movimientos de material radiactivo en todo el país.
Ryan Karkkainen, un investigador senior especializado en envases de materiales nucleares y colega de Mondal, se unió a Ornl en 2023 para probar nuevos materiales sobre envases alrededor del material nuclear. Como ingeniero mecánico, realizó un análisis estructural de materiales para el Ejército de los Estados Unidos y una prominente compañía de automóviles estadounidenses. Ahora, piensa en en qué situaciones puede estar un paquete de material nuclear, como ser eliminado, aplastado o disparado.
Los investigadores de ORNL han estado buscando formas de integrar la tecnología inteligente en el envasado nuclear durante años. Oscar Martínez, líder de un equipo de ingenieros de envases de materiales nucleares, reconoció la tecnología inteligente en los electrodomésticos comunes también podría usarse para mejorar la seguridad de los paquetes radiactivos.
“Hay 3 millones de envíos cada año de material peligroso y radiactivo”, dijo Martínez. “Ha habido muchas pruebas de seguridad, pero en el lado de la seguridad, ¿qué en el paquete puede protegerlo de un adversario?”
Su equipo está implementando técnicas de fabricación aditiva para incluir sensores para rastrear, proteger y notificar a las autoridades si surge una amenaza de seguridad.
El equipo de Li también está buscando garantizar que la conectividad de red de la electrónica esté segura de los piratas informáticos. Los datos se transmiten a través de la nube a un centro de comando utilizando una tecnología desarrollada por ORNL llamada T-Star. La ubicación del envío solo es conocida por aquellos que necesitan saber, ya que viaja a su destino, evitando el potencial de los paquetes faltantes o retrasados y garantizar que el paquete sea recibido acertadamente.
La fabricación aditiva y la ciberseguridad son dos formas en que ORNL busca aumentar la seguridad en torno al transporte de material radiactivo. En un artículo de 2023 publicado en la Revista Internacional de Diseño y Tecnología de Reactores Nuclear Advanced, Mondal y los coautores también discutieron el uso de la robótica para mover los materiales radiactivos durante el proceso de envío para reducir la exposición de los trabajadores a la radiación y el uso de análisis de datos para encontrar la mezcla correcta de componentes de empaque para la fuerza, la durabilidad y la función.
Li espera ver que las ideas de su equipo lleguen a buen término en colaboración con colegas en todo el laboratorio. “Estoy muy emocionado de ver que nuestro trabajo fortalece la seguridad del transporte nuclear”, dijo Li. “Es una tecnología que se puede transferir para apoyar la seguridad nacional”.
Proporcionado por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge
Cita: Los rastreadores inteligentes integrados aumentan la seguridad para envíos radiactivos (2025, 22 de abril) Recuperado el 22 de abril de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-04-embedded-smart-trackers-boost-radioactive.html
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