Agenzia nazionale per le nuove tecnologie,
l'energia e lo sviluppo economico sostenibile
Dipartimento Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare

Analisi non distruttive con i neutroni

Attivazione neutronica

Tale tecnica è basata sulla misura della radioattività indotta, nel campione da analizzare, da un bombardamento con una sorgente di neutroni intensa, come ad esem­pio un reattore nucleare di ricerca.

Sottoponendo un campione a un adeguato flusso di neutroni, questi ultimi vengono catturati dai nuclei dei vari elementi che lo costituiscono, dando origine a nuovi nuclei generalmente radioattivi.

Dall’analisi della radiazione emessa si possono determinare gli elementi pre­senti in traccia e in ultratraccia nel campione di partenza e le relative concentrazioni. Le va­lutazioni quantitative e qualitative sono in generale rese possibili dall’uso di standard di composizione nota e simile a quella presunta del campione da analizzare, che vengono irraggiati assieme a quest’ultimo. Dal confronto delle attività dei singoli elementi nel campione e negli standard di riferimento si risale alle loro concentrazioni.

I principali campi di applicazione si individuano in tutti quei casi in cui sia necessario dosare la concentrazione di un determi­nato elemento con precisione molto accurata, non ottenibile mediante tecniche convenzionali fisico-chimiche classiche.

Questa particolare tecnica di indagine viene utilizzata prevalentemente nei campi di ricerca per l’industria, la medicina, la conservazione del patrimonio artistico e nel settore forense.

Produzione di radioisotopi per usi diagnostici medicali e industriali

Obiettivo è quello di essere in grado di fornire, per mezzo di re­azioni nucleari con i neutroni, particolari tipi di isotopi di difficile reperimento sul mercato consociandosi al richiedente (tipicamente ospedale, per quanto concerne la diagnostica medica e la terapia delle malattie tumorali) e le relative competenze per l’utilizzo fi­nale, offrendo, assieme all’irraggiamento, la radiochimica neces­saria all’estrazione primaria. L’uso estensivo di radioisotopi, sia nel campo diagnostico che terapeutico, è di vecchia data. La “medicina nucleare” nasce e si diffonde con la disponibilità di isotopi radioattivi prodotti per mezzo di reattori nucleari (ottenuti tramite l’irraggiamento neutronico in pila di sostanze opportune o attraverso il ritrattamento di combustibile esausto, con l’ausilio di sofisticate tecniche di radiochimica).

Con il reattore TRIGA è possibile produrre, attraverso l’irraggiamento neutronico, particolari tipi di radiofarmaci e radiodiagnostici di difficile reperimento sul mercato nazionale.

In tale ambito il reattore TRIGA RC-1 è attualmente impegnato all’interno del progetto Europeo SECURE.

Nel recente passato, il reattore TRIGA RC‐1 è stato utilizzato per la preparazione di isotopi per medicina nucleare. Tra questi il radioisotopo18F prodotto irraggiando LiNO3 in un loop dedicato per la diagnostica PET, il radioisotopo166Ho, partendo da 165Ho; impiegato per la sintesi di differenti vettori terapeutici e utilizzato nella terapia sperimentale in pazienti umani con tumori solidi(brevetto internazionale), valutazioni sull’isotopo 198Au ha permesso uno studio completo sul bilanciamento della massa e l’ottimizzazione dell’efficienza dei parametri elettrolitici delle celle industriali e infine lo 133Xe ottenuto dall’irraggiamento neutronico di Xe naturale è stato usato come tracciante gassoso nel processo di preparazione del Carbon coke, anche in questo caso la tecnica è stata brevettata.

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