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Centro Nacional de Aceleradores

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CNA participa en el proyecto internacional GEOTRACES para la determinación de uranio-236

* Científicos de más de 35 países participan en el estudio de las cuencas oceánicas.

* Se ha estudio el uranio-236 en el Pacífico Sur originado por la acción humana.

El proyecto internacional e interdisciplinar GEOTRACES (www.geotraces.org) tiene como objetivo principal el estudio de la distribución y el comportamiento biogeoquímico global de elementos traza en los océanos, y está enfocado a la caracterización de una gran variedad de procesos biogeoquímicos en los océanos.

La acción del ser humano de la energía nuclear ha traído como consecuencia la liberación de elementos radiactivos artificiales al medio ambiente. Estos radioisótopos figuran entre ese grupo de elementos traza de interés en este estudio.

En los últimos 10 años, el isótopo del U de masa 236 uma, 236U, se ha consolidado como un nuevo trazador oceanográfico por diferentes razones: es soluble en agua de mar, tiene un largo período de semidesintegración, es decir, tarda mucho tiempo en desaparecer, del orden de varios millones de años, y sus fuentes presentan características espaciales y temporales específicas, es decir, se podrían conocer, directa o indirectamente, el momento en el que fue liberado, el lugar y la cantidad.

Este isótopo del U se forma fundamentalmente en los reactores nucleares de fisión y, por tanto, está presente en los vertidos de las plantas de reprocesamiento del combustible nuclear, y podría haber afectado a zonas impactadas por accidentes nucleares como el de Chernobyl (1986). Otra fuente importante, de carácter más global, son las detonaciones nucleares realizadas a cielo abierto entre 1945 y 1980.

Conocer su distribución en los océanos, tanto en zonas impactadas por fuentes de contaminación locales o regionales, como en zonas influenciadas exclusivamente por el denominado fallout (aerosoles radiactivos liberados en las pruebas nucleares atmosféricas), es fundamental para conocer su comportamiento geoquímico en agua de mar y explotar su potencial como trazador de masas de agua.

En el año 2013, dentro de los muestreos liderados por GEOTRACES se realizó una campaña oceanográfica a lo largo de un transepto a 12° de latitud Sur entre Ecuador y la Polinesia Francesa, en el Pacífico Sur (GEOTRACES East Pacific Zonal Transect, EPZT). Investigadores del Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) tomaron muestras de agua de mar para la caracterización de radionucleidos artificiales (productos de fisión y actínidos). Dicha región es especialmente interesante por estar bajo la influencia de los ensayos nucleares a cielo abierto realizados por Estados Unidos, Reino Unido y Francia en diferentes islas del Pacífico.

geotraces

Situación del transepto estudiado, las islas donde las diferentes potencias nucleares del s. XX realizaron ensayos a cielo abierto y la potencia total detonada en cada caso

Fruto de una colaboración entre el LDEO, el Instituto de Física de Partículas del ETH de Zürich, Suiza, el Centro Nacional de Aceleradores y el departamento de Física Aplicada II, ambos de la US, se ha determinado el 236U en cuatro columnas de agua de ese transepto mediante espectrometría de masas con aceleradores (AMS).

Los resultados obtenidos indican que el fallout global es la principal fuente de 236U en el Pacífico Ecuatorial. Los valores medidos en las muestras abisales se encuentran entre los más bajos determinados por el momento en agua de mar a nivel mundial.

Con este trabajo, el CNA y la Universidad de Sevilla entran a formar parte de la comunidad de instalaciones científicas que colaboran con el proyecto Geotraces. Los resultados obtenidos se han presentado en el decimocuarto congreso internacional de AMS celebrado en Ottawa, Canadá, en agosto, y se publicará en un número especial de la revista Chemical Geology en el 2018.

El Centro Nacional de Aceleradores es una ICTS de localización única que forma parte del Mapa de ICTS actualmente vigente, aprobado el 7 de octubre de 2014 por el Consejo de Política Científica, Tecnológica y de Innovación (CPCTI).

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Referencia bibliográfica:
A first transect of 236U at the Equatorial Pacific
E. Chamizo, M. Villa-Alfageme, M. López-Lora, N. Casacuberta, T. Kenna, P. Masqué, M. Christl
The Fourteenth International AMS Conference
August 14-18, 2017. Ottawa (Canada)
http://www.ams.uottawa.ca/AMS14/