La indústria és un dels camps on s'utilitza l'energia nuclear. Alguns exemples de les aplicacions de l'energia nuclear a la indústria moderna són els següents:
-
Millora dels processos industrials.
-
Mesuraments.
-
Automatització.
-
Control de qualitat de les matèries primeres de processos industrials (cimenteres, centrals tèrmiques, refineries petrolíferes, etc.).
-
Control de qualitat de productes fabricats en sèrie
En el cas de la fabricació en sèrie, s'utilitza com a requisit previ per a la completa automatització de les línies de producció d'alta velocitat.
Al camp de la indústria, sovint s'utilitza la irradiació amb fonts intenses per millorar la qualitat de determinats productes (plàstics especials, esterilització de productes d'un sol ús, etc.).
A més, també es fan experiments amb traçadors per obtenir una informació exacta i detallada de l'estat dels equips industrials per optar a la prolongació de la seva vida útil.
Les fonts nuclears d'ús industrial no solen produir residus radioactius al país que les utilitza, però sí al país del proveïdor. Un cop aquestes fonts són inservibles, la firma comercial del país proveïdor les retira quan procedeix a reposar-les.
Ús dels radioisòtops com a traçadors
El fet que petites quantitats de substàncies radioactives es puguin mesurar ràpidament i amb precisió, fa que els radioisòtops es facin servir per seguir processos o analitzar les característiques dels processos esmentats. Aquestes substàncies es denominen traçadors.
Els traçadors són substàncies radioactives que s'introdueixen en un procés industrial determinat. Aquesta acció permet detectar la trajectòria d'aquestes substàncies gràcies a la seva emissió radioactiva. D'aquesta manera, és possible investigar diverses variables del procés industrial (cabals, filtracions, fugides, etc.).
Algunes de les aplicacions industrials de l'energia nuclear en què es fan servir traçadors són els següents:
-
Investigació de processos, podent controlar els paràmetres dels sistemes de ventilació (caudals, eficàcia de ventilació)
-
Per a les barreges, comprovant el grau d'homogeneïtat, el temps de mescla i el rendiment del mesclador
-
Processos industrials de manteniment, estudiant el transport de materials per canonades (fugides o fuites i fluxos)
-
Detecció de desgast i corrosió, determinant el grau de desgast de materials (motors) i la corrosió dels equips processadors.
Els traçadors també tenen un àmbit daplicació en la medicina nuclear i la salut humana.
Què és un isòtop traçador?
En l'àmbit de la química i de la bioquímica s'utilitza un isòtop traçador per ajudar a comprendre les reaccions i les interaccions químiques. En aquesta tècnica, un o més àtoms de la molècula se substitueixen per un àtom del mateix element químic però d'un isòtop diferent.
Atès que l'àtom substitut posseeix el mateix nombre de protons, es comportarà gairebé de la mateixa manera que l'àtom original i, amb poques excepcions, no interferirà amb la reacció que es vol investigar.
Tanmateix, la diferència en el nombre de neutrons implica que serà possible detectar-ho de manera diferent que els altres àtoms del mateix element.
Control de qualitat per gammagrafia
La radiografia gamma és una tècnica de control de qualitat indispensable per a la verificació de soldadures a canonades i per a la detecció d'esquerdes en peces d'avions.
La radiografia industrial permet fer assajos volumètrics a un material. La diferència en el gruix en cadascuna de les seccions d'un material provoca que una penetració diferent de la radiació X o gamma a què se sotmet.
Per fer aquest assaig se situa una font de radiació nuclear penetrant a un costat del material a examinar. D'altra banda, se situa un detector de radiació. D´aquesta manera s´obté una imatge bidimensional representativa de la peça.
La interpretació radiogràfica consisteix en l'anàlisi de les imatges obtingudes mitjançant la radiografia industrial, a fi de detectar i avaluar possibles defectes en els materials inspeccionats i assegurar així la qualitat requerida del material o component inspeccionat.
Ús de radiacions en altres processos industrials
La radiació gamma ionitza la matèria i crea radicals lliures, que són les espècies intermediàries de moltes reaccions químiques. Un cop aplicada la radiació (fonts de cobalt-60) als monòmers amb què es fabriquen els plàstics, s'indueix la formació de grans cadenes polimèriques.
A partir d'aquí, si es continua la irradiació del material, es formen plàstics especials d'alt grau d'entrecreuament catenari, que en millora les propietats com a aïllant tèrmic i elèctric. Així, la degradació d'alguns polímers induïda per radiacions constitueix una propietat útil per a certs tipus d'embalatges.
L'energia nuclear també s'aplica a la producció de filferro i cables aïllats amb clorur de polivinil degradat amb radiacions gamma. Mitjançant la radiació s'aconsegueix un augment de la resistència a les agressions tèrmiques i químiques.
Un altre producte important és l'escuma de polietilè degradat amb radiacions. L'escuma de polietilè s'utilitza en aïllaments tèrmics, encoixinats contra impactes, armilles de flotació i compostos de fusta i plàstic solidificats amb radiació gamma.