Visión de neutrones: Más allá de los rayos X para obtener imágenes de avanzada en el campo

Neutron Vision: Going Beyond X-Rays for Advanced Imaging in the Field

Por Dialogo
enero 01, 2015




La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), que busca ampliar la capacidad de los Estados Unidos de detectar e identificar materiales que las tecnologías de imágenes convencionales no logran visualizar fácilmente, anunció propuestas tentadoras para desarrollar herramientas portátiles de próxima generación para tomar imágenes, que combinan los beneficios complementarios de los rayos X y la radiografía de neutrones.

La imagen de rayos X ha demostrado ser de gran valor para una amplia gama de aplicaciones militares y comerciales: detección de pequeñas grietas en las alas de las aeronaves, elaboración de diagnósticos médicos y escaneo de los bolsos de los pasajeros para preservar la seguridad de las personas a bordo. A pesar de su utilidad, las imágenes de rayos X presentan un alcance de detección limitado. Por ejemplo, si bien la radiografía de rayos X puede resaltar elementos químicos más pesados de manera excelente (como en el caso de los empastes plateados brillante en una radiografía de rayos X odontológica), presenta un nivel bajo de eficacia para revelar elementos más livianos, como el hidrógeno. Esta es la razón por la cual las máquinas de radiografías de rayos X están generalmente “blindadas” para evitar el paso del agua u otros líquidos.

Por otro lado, la radiografía de neutrones, que utiliza neutrones para tomar imágenes de objetos, presenta una gran capacidad para visualizar elementos más livianos y líquidos, en algunos casos incluso para identificar la composición atómica de una sustancia. Desafortunadamente, las fuentes de neutrones no son tan portátiles y prácticas como las máquinas de rayos X, que por lo general se pueden prolongar hasta algunas decenas de metros y requieren fuentes de alimentación potentes para generar los neutrones.

El nuevo programa de Fuentes de Neutrones Intensas y Compactas (Intense and Compact Neutron Sources, ICONS) de DARPA está orientado a desarrollar una unidad portátil capaz de generar ambos tipos de neutrones y rayos X. El dispositivo emplearía los beneficios complementarios de las dos fuentes de imágenes y permitiría obtener una radiografía con mayor cantidad de detalles en el entorno de campo.

“Buscamos diseños y métodos de construcción innovadores para reducir el tamaño del acelerador de neutrones de 10 metros o más a 1 metro o menos, para que se asemeje al de los tubos de rayos X portátiles actuales”, explicó Vincent Tang, gerente del programa DARPA. “La creación de una fuente de neutrones direccional de alto rendimiento con un diseño compacto constituye un desafío significativo”, añadió Tang. “No obstante, un programa exitoso de ICONS debe ofrecer una herramienta de imágenes con aplicaciones de seguridad nacional significativas, capaz de proveer imágenes precisas y altamente detalladas del interior de los objetos en cualquier campo”.

Por ejemplo, Tang afirmó que ICONS podría permitir la evaluación no destructiva de equipos militares con mayor fidelidad que los rayos X, al revelar la penetración de agua y la corrosión en las alas de las aeronaves y las soldaduras en los barcos. Las imágenes de neutrones también podrían ayudar a detectar explosivos y contrabando, a través de la detección de la composición química y atómica de un objeto o su contenido. Además, podría servir de ayuda en la ciencia forense y en la atribución, para diferenciar fuentes de municiones a través de imágenes de los niveles de relleno de los propulsores.

El programa ICONS busca expertos en ciencia de acelerador y plasma, y en ingeniería de alto voltaje, para trabajar en materiales con múltiples funciones, la optimización del diseño integrado y la emisión de potencia.

Para obtener más información, visite: http://go.usa.gov/dWJw
.



La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), que busca ampliar la capacidad de los Estados Unidos de detectar e identificar materiales que las tecnologías de imágenes convencionales no logran visualizar fácilmente, anunció propuestas tentadoras para desarrollar herramientas portátiles de próxima generación para tomar imágenes, que combinan los beneficios complementarios de los rayos X y la radiografía de neutrones.

La imagen de rayos X ha demostrado ser de gran valor para una amplia gama de aplicaciones militares y comerciales: detección de pequeñas grietas en las alas de las aeronaves, elaboración de diagnósticos médicos y escaneo de los bolsos de los pasajeros para preservar la seguridad de las personas a bordo. A pesar de su utilidad, las imágenes de rayos X presentan un alcance de detección limitado. Por ejemplo, si bien la radiografía de rayos X puede resaltar elementos químicos más pesados de manera excelente (como en el caso de los empastes plateados brillante en una radiografía de rayos X odontológica), presenta un nivel bajo de eficacia para revelar elementos más livianos, como el hidrógeno. Esta es la razón por la cual las máquinas de radiografías de rayos X están generalmente “blindadas” para evitar el paso del agua u otros líquidos.

Por otro lado, la radiografía de neutrones, que utiliza neutrones para tomar imágenes de objetos, presenta una gran capacidad para visualizar elementos más livianos y líquidos, en algunos casos incluso para identificar la composición atómica de una sustancia. Desafortunadamente, las fuentes de neutrones no son tan portátiles y prácticas como las máquinas de rayos X, que por lo general se pueden prolongar hasta algunas decenas de metros y requieren fuentes de alimentación potentes para generar los neutrones.

El nuevo programa de Fuentes de Neutrones Intensas y Compactas (Intense and Compact Neutron Sources, ICONS) de DARPA está orientado a desarrollar una unidad portátil capaz de generar ambos tipos de neutrones y rayos X. El dispositivo emplearía los beneficios complementarios de las dos fuentes de imágenes y permitiría obtener una radiografía con mayor cantidad de detalles en el entorno de campo.

“Buscamos diseños y métodos de construcción innovadores para reducir el tamaño del acelerador de neutrones de 10 metros o más a 1 metro o menos, para que se asemeje al de los tubos de rayos X portátiles actuales”, explicó Vincent Tang, gerente del programa DARPA. “La creación de una fuente de neutrones direccional de alto rendimiento con un diseño compacto constituye un desafío significativo”, añadió Tang. “No obstante, un programa exitoso de ICONS debe ofrecer una herramienta de imágenes con aplicaciones de seguridad nacional significativas, capaz de proveer imágenes precisas y altamente detalladas del interior de los objetos en cualquier campo”.

Por ejemplo, Tang afirmó que ICONS podría permitir la evaluación no destructiva de equipos militares con mayor fidelidad que los rayos X, al revelar la penetración de agua y la corrosión en las alas de las aeronaves y las soldaduras en los barcos. Las imágenes de neutrones también podrían ayudar a detectar explosivos y contrabando, a través de la detección de la composición química y atómica de un objeto o su contenido. Además, podría servir de ayuda en la ciencia forense y en la atribución, para diferenciar fuentes de municiones a través de imágenes de los niveles de relleno de los propulsores.

El programa ICONS busca expertos en ciencia de acelerador y plasma, y en ingeniería de alto voltaje, para trabajar en materiales con múltiples funciones, la optimización del diseño integrado y la emisión de potencia.

Para obtener más información, visite: http://go.usa.gov/dWJw
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