IMPACTO RADIOLÓGICO AMBIENTAL DEBIDO A LA EMANACIÓN DE MATERIAL PARTICULADO DESDE UNA PLANTA TERMOELÉCTRICA

El radón es un gas noble, inerte, radiactivo, emisor de partículas alfa, de origen natural, que se forma como subproducto de la cadena de desintegración del radio, perteneciente a la cadena de desintegración radiactiva del uranio, este elemento natural está presente en las rocas y suelos que conforman la corteza terrestre en proporción variable con su naturaleza y composición, por lo tanto existe una fuente continua de radón en la tierra . Los primeros estudios epidemiológicos de los efectos del gas radón sobre la salud humana se conocieron a principios de los años 70, estos relacionaron los efectos nocivos para la salud en función de la dosis de radiación recibida por la inhalación de este gas. En este sentido, existen actualmente un gran número de investigaciones, la organización mundial de la salud (OMS) califica al radón como agente cancerígeno de grado 1 , la agencia de protección ambiental estadounidense (EPA) concluye que aproximadamente 21000 muertes al año se deben a la inhalación de gas radón , a raíz de estos datos la comisión internacional de protección radiológica ICRP ha comenzado a tomar medidas para afrontar la problemática que supone habitar y trabajar en espacios con altos gradientes de gas radón. Las concentraciones de radón varían dependiendo de la región, del país y dependiendo de una serie de factores como características geológicas, estación del año, parámetros meteorológicos, tipo y características de construcción de la casa, materiales de construcción, ventilación, etc . Además de las fuentes naturales de radiación, las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles, pueden ser una fuente de radiactividad ambiental. Es bien sabido que el carbón contiene oligoelementos tóxicos junto con elementos radiactivos naturales como el 238U, 232Th, 40K y sus productos de descomposición, su concentración es superior a la mayoría de las rocas sedimentarias. Durante la combustión, una cantidad considerable de elementos tóxicos y radionucleidos se liberan a la atmósfera como cenizas volantes, mientras que grandes cantidades de estos permanecen como cenizas de fondo . Las partículas producto de cenizas volantes, debido a su alta movilidad atmosférica, pueden transportarse a través de un amplio rango de distancias y pueden constituir un peligro potencial en las proximidades de una planta termoeléctrica. A pesar de la producción y el estudio de las energías renovables y amigables con el ambiente, el carbón alimenta las plantas termoeléctricas en Colombia y está claro seguirá siendo empleado por el sector eléctrico. Según el último censo minero hecho por el Ministerio de Minas y Energía (MME), de las 14.357 unidades de producción minera (UPM) censadas en Colombia, el 18 % están ubicadas en Boyacá siendo así el departamento con más UPM en el país, siendo el cuarto productor de carbón con cerca del 3,21 % de la producción nacional . Colombia tiene 18 plantas de generación termoeléctrica, de las cuales 5 operan basadas en vapor generado a través de carbón pulverizado, las demás utilizan gas natural para desarrollar este proceso.Paipa cuenta con una central termoeléctrica sobre la margen del rio Chicamocha, compuestas en un total por cuatro unidades que generan 346 MW de energía utilizando como combustible carbón sub-bituminoso. Las centrales termoeléctricas generan emisiones de gases y partículas suspendidas que contienen radioisótopos que dependiendo de las condiciones meteorológicas son trasportados y causan en el ambiente humano exposición a radiación externa e interna . En este proyecto se estudiara la concentración de radón en muestras de carbón del departamento de Boyacá y ceniza volante tomadas de la termoeléctrica de Paipa, utilizando metodología pasiva con detectores de trazas nucleares LR-115, posteriormente se realizaran mediciones in-situ alrededor de las dos centrales termoeléctricas con el objetivo de determinar la posible exposición en las zonas cercanas a las unidades de las centrales termoeléctricas GENSA utilizando metodología pasiva (Detectores LR-115)y activa (PYLON y MARKUS).

MEJORAMIENTO EN LOS RESULTADOS DE TRATAMIENTOS DE CÁNCER SUPERFICIAL CON RADIOTERAPIA EXTERNA MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN DE UN NUEVO MATERIAL BOLUS

Objetivo:
Mejorar los tratamientos para cáncer de mama posmastectomia y otros tipos de neoplasias superficiales mediante el diseño, fabricación e implementación de un nuevo material bolus para uso en radioterapia.

Resumen:
Estadísticas del Instituto Nacional de Cancerología (INC) muestran una importante incidencia de cáncer de mama en el país. Una de las alternativas terapéuticas para el tratamiento de este y otros tipos de cáncer es la radioterapia externa. En esta modalidad se ubica sobre la piel una capa de material con características físicoquimicas y dosimétricas, equivalentes a tejido humano (bolus). El objetivo de este material es homogeneizar la dosis en toda la región a tratar y evitar puntos que superen las restricciones de dosis en órganos y tejidos a riesgo. En esta investigación que comprende estudios teóricos y experimentales, se fabricará nuevo material con espesores óptimos para garantizar una irradiación efectiva en cualquier tipo de cáncer superficial, como es el caso de cáncer en mama posmastectomia y cualquier tipo de cáncer de piel. Es primordial en esta investigación el diseño y construcción de material (bolus) para uso clínico y conseguir diseños personalizados de un nuevo material bolus para cada paciente mediante impresión 3D, que cumplan con la reglamentación internacional y tengan mínimas variaciones físicas y químicas durante todo el tratamiento.

DISEÑO Y EVALUACIÓN DEL BLINDAJE ESTRUCTURAL REQUERIDO EN LA IMPLEMENTACION DE UN CICLOTRON PARA PRODUCCIÓN DE RADIONÚCLIDOS DE USO CLINICO

Objetivo:
Diseñar el bunker necesario para albergar un ciclotrón NO blindado que será adquirido por la empresa privada en Colombia para la producción de radioisótopos de uso médico.

Resumen:
Existen múltiples aplicaciones de los campos magnéticos relativos a su interacción con partículas cargadas que se destacan y que tienen gran relevancia e importancia en campos tan diversos como la física de altas energías o como en este caso de interés las aplicaciones en un acelerador de partículas para producir radioisótopos. Un ciclotrón es un acelerador de partículas que produce isótopos radiactivos que se sintetizan en radiofármacos emisores de positrones y que tienen hoy en día grandes posibilidades de mejora en el diagnóstico de oncología, neurología, cardiología etc. La tomografía por emisión de positrones (PET) detecta de forma temprana la aparición de enfermedades antes que otros dispositivos con un simple examen de imágenes usando radioisótopos. La puesta en marcha de una instalación de esta envergadura requiere de blindajes estructurales de magnitudes amplias y densidades altas para garantizar la contención de partículas secundarias (neutrones, fotones, electrones, positrones,…) que son producidos durante la aceleración de protones y luego de la producción del radioisótopo. En Colombia se está produciendo un incremento notable en la demanda de radiofármacos debido a la gran aplicación que estos tienen principalmente en el campo del radiodiagnóstico médico. La amplia demanda motiva la creación de nuevos centros productores que sean capaces de abastecer las necesidades del mercado. Las principales ciudades del país son las encargadas de producir y abastecer a los demás centros de diagnóstico y tratamiento, resultando en algunos casos incrementos económicos en los radiofármacos por el transporte aéreo y terrestre que involucra. En la instalación de este tipo de aceleradores existe una estrecha relación entre el fabricante, los ingenieros de obra y los expertos en protección radiológica y tecnologías nucleares (Físicos), a la hora de llevar a cabo la puesta en marcha de una instalación de este tipo. Las soluciones adoptadas en cada instalación son particulares y hechas a la medida para las condiciones específicas y necesidades del cliente. Este tipo de metodología de trabajo y las estrategias comerciales de los distintos fabricantes de los equipos que integran la puesta en marcha, ha propiciado que el acceso a la información sobre instalaciones de ciclotrones sea muy escasa y restringida.

FABRICACIÓN DE MATERIALES TERMOLUMINISCENTES DE ALTA SENSIBILIDAD PARA USO EN DOSIMETRÍA DE RAYOS X

Objetivo:
Producir material termoluminiscente de alta sensibilidad para ser utilizado como dosímetro personal en protección radiológica de personal ocupacionalmente expuesto a radiaciones ionizantes en el ámbito industrial y médico.

Resumen:
Las instalaciones médicas, industriales y de investigación que utilizan radiaciones ionizantes, presentan riesgo de sobreexposición a sus trabajadores. La mejor forma de vigilar y controlar este riesgo radiológico es mediante dosímetros personales, estos dispositivos utilizan materiales termoluminiscentes que registran de manera confiable las dosis de radiación que reciben los trabajadores ocupacionalmente expuestos (TOE). En Colombia y en el mundo, es de uso obligatorio en los hospitales y la industria donde hayan fuentes radiactivas y equipos de radiodiagnóstico médico que las personas porten su dosímetro en su jornada laboral. El dosímetro termoluminiscente debe ofrecer además de control dosimétrico del TOE, versatilidad en cuanto al tamaño, peso y características dosimétricas apropiadas para evaluar la mayoría de las radiaciones ionizantes (beta, gamma, neutrones, rayos X) resaltando su atributo de tener una densidad similar a la del tejido blando equivalente y permitir de este modo evaluar con exactitud la dosis absorbida por el cuerpo humano.

RELACIÓN DE LOS FACTORES METEOROLÓGICOS CON LA EMANACIÓN DEL GAS RADÓN DENTRO DEL CAMPUS DE LA UPTC-TUNJA

Objetivo:
Determinar si las variables meteorológicas reportadas por la estación meteorológica de la UPTC influyen en la emanación del gas radón en suelos del campus de la UPTC sede central.

Resumen:
El radón es un gas noble, inerte, radiactivo, emisor de partículas alfa, de origen natural, que se forma como subproducto de la cadena de desintegración del radio, perteneciente a la cadena de desintegración radiactiva del uranio, este elemento natural está presente en las rocas y suelos que conforman la corteza terrestre en proporción variable con su naturaleza y composición, por lo tanto existe una fuente continua de radón en la tierra . Los primeros estudios epidemiológicos de los efectos del gas radón sobre la salud humana se conocieron a principios de los años 70, estos relacionaron los efectos nocivos para la salud en función de la dosis de radiación recibida por la inhalación de este gas. En este ámbito existen actualmente un gran número de investigaciones realizadas por distintos organismos, la organización mundial de la salud califica al radón como agente cancerígeno de grado 1 , la agencia de protección ambiental estadounidense concluye que aproximadamente 21000 muertes al año se deben a la inhalación de gas radón , a raíz de estos datos la comisión internacional de protección radiológica ICRP ha comenzado a tomar medidas para afrontar la problemática que supone habitar y trabajar en espacios con altas concentraciones de gas radón. Debido a que los cambios atmosféricos, generan variaciones anómalas en las concentraciones de diferentes gases terrestres, incluido el radón, se hace necesario el estudio que relacione las influencias de los parámetros meteorológicos locales con las concentraciones del gas radón en el suelo y por ende en el ambiente donde circunda la actividad humana. Por lo tanto en este proyecto se medirán las concentraciones del gas radón en suelo y superficie utilizando metodología in situ activa MARKUS 10 y pasiva con detectores de trazas nucleares LR-115, se realizaran dos mediciones diarias (7:00 am – 7:00 pm) en el Laboratorio de Radiaciones Nucleares de la UPTC sede Tunja por un periodo de seis meses, valores que se relacionaran con la información proporcionada por la estación meteorológica de la UPTC (temperatura, humedad relativa, precipitación, velocidad del viento y fenómenos atmosféricos).

EVALUACION DEL RIESGO RADIOLÓGICO OCUPACIONAL Y DEL PACIENTE EN RADIOLOGIA INTERVENCIONISTA EN BOYACÁ

Objetivo:
Evaluar el riesgo radiológico ocupacional y del paciente en procedimientos intervencionistas realizados en el departamento de Boyacá con el propósito de optimizar las técnicas dentro de los servicios de hemodinámica y reducir las dosis en los pacientes y profesionales involucrados. Además, se espera contribuir en la implementación de procedimientos de protección radiológica y contribuir así en la mejora de la calidad de la ejecución de este procedimiento en el departamento de Boyacá.

Resumen:
La radiología intervencionista es una de las aplicaciones radiológicas médicas que produce las mayores dosis de radiación en el paciente y el trabajador ocupacionalmente expuesto. Esta situación ha mostrado casos de pacientes con lesiones graves en la piel e incidencia de cataratas, cáncer de tiroides y lesiones cerebrales en radiólogos que realizan procedimientos sin las medidas adecuadas de radio-protección. En Colombia, no hay datos fidedignos de los niveles de radiación y del riesgo radiológico al cual están expuestos pacientes y trabajadores en radiología intervencionista. En este trabajo, se pretende evaluar el riesgo radiológico asociado a la exposición a la radiación de pacientes y operadores en procedimientos intervencionistas realizados en diferentes centros hospitalarios del Departamento de Boyacá. Para tal fin, se evaluarán las dosis de radiación recibidas por los pacientes y el personal médico intervencionista, utilizando las medidas proporcionadas por los equipos de angiografía digital utilizados en los procedimientos y dosímetros termoluminiscentes (TL) que permiten estimar la dosis absorbida de radiación con buena precisión.

CARACTERIZACION DE MATERIALES OPTIMOS PARA LA HOMOGENIZACION DE DOSIS DE RADIACION DEBIDA A HACES DE ELECTRONES USADOS EN TRATAMIENTOS DE CANCER DE PIEL EN EL DEPARTAMENTO DE BOYACA

Objetivo:
Encontrar los materiales y espesores óptimos para homogenizar la dosis de radiación debida a electrones de diferentes energías usados para los diferentes tratamientos de cáncer de piel en Boyacá.

Resumen:
Según cifras instituto nacional de cancerología, el cáncer de piel representa una de las más altas incidencias en Boyacá: un departamento cuyo eje económico más fuerte es la agricultura y donde la población, por su situación laboral, está expuesta a factores que aumentan la probabilidad de sufrir lesiones cancerigenas en la piel, como la exposición solar directa.

Cuando se presentan lesiones cancerígenas en la piel, según la estadificación, una de las alternativas terapéuticas es la radioterapia con electrones, para lo que se usa un acelerador lineal y diferentes materiales que homogeneizan la dosis de radiación y permiten tratamiento de toda la lesión (bolus). Sin embargo, debido a la radiobiología de las células cancerígenas, las dosis necesarias para el tratamiento deben ser fraccionadas y durante el tiempo interfraccion e intrafraccion en algunas ocasiones cambian sus características físicas y químicas debido a los efectos de la radiación generando la no reproducibilidad de las fracciones. Así mismo, el uso de bolus es exitoso en superficies homogéneas, pero cuando se presentan superficies, como el rostro, donde hay inhomogeneidades, pueden generarse puntos donde se supera el 15% de la dosis prescrita en el tratamiento.

EVALUACION RADIOLOGICA DEL CONTENIDO DE RADON PRESENTE EN AGUAS TERMALES DE BOYACA Y DIAGNOSTICO DEL RIESGO PARA LA SALUD

Objetivo:
Evaluar el impacto radiológico y los eventuales riesgos a la salud debido a las concentraciones de radón que emanan de aguas termales que son usadas en piscinas termales en Boyacá para establecer las implicaciones en la calidad ambiental con miras a la formulación de estrategias de mitigación y de educación ambiental y sus posibles efectos en la salud.

Resumen:
Los datos geológicos relacionados con las exposiciones al gas radón en suelos y aguas superficiales o subterráneas como aguas termales, tienen un papel importante ya que permiten determinar las áreas propensas al radón. Estos datos, en la mayoría de los casos proporcionan información sobre el nivel de riesgo para la salud en un sitio que ha sido seleccionado para el futuro desarrollo urbano. Para la evaluación ambiental radiológica de estos sitios se usa el de información geográfica (SIG) el cual está relacionado con la baja profundidad de las mediciones de gas de radón en el suelo (dosimetría). Estos datos son de especial relevancia y hacen referencia al estudio epidemiológico, ya que el emisor de partículas alfa mencionado (radón), es la segunda causa principal de cáncer de pulmón, y con menor intensidad para el desarrollo de la leucemia y la inducción del cáncer de cerebro. Se ha reportado que el 52% de la problemática ambiental están relacionadas con el gas radiactivo 222 y 220.

CONTROL DE CALIDAD NO INVASIVO EN TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA

Objetivo:
Elaborar y validar dos simuladores físicos para tomografía computarizada con el fin de ampliar la línea de investigación del grupo de investigación de la UPTC Física Nuclear Aplicada y Simulación (FINUAS) en control de calidad de rayos X teniendo en cuenta que el Laboratorio de Radiaciones Nucleares cuenta con la amplia experiencia de los docentes investigadores, un equipo emisor de rayos X para el diseño y prueba de los simuladores físicos, detectores de radiación para medir los parámetros de emisión y un bunker de irradiación de rayos X para efectos de protección radiológica.

Resumen:
Los controles de calidad no invasivo en los equipos emisores de rayos X consisten en evaluar los parámetros de emisión y calidad de las imágenes diagnósticas en medicina e industria, tales como: intensidad de campo de radiación (dosis de radiación), corriente de tubo de rayos X, voltaje de tubo, alto y bajo contraste, resolución espacial, alineamiento del haz de radiación y tamaño de punto focal. Particularmente, en la tomografía computarizada es necesario adicionalmente evaluar la distancia entre cortes axiales, la magnificación de la imagen diagnóstica y la reproducibilidad espacial por medio de los números Hounsfield (CT). En este proyecto se pretende diseñar y elaborar un simulador físico (phantom) antropomorfo para analizar la resolución espacial, la magnificación y posteriormente se digitalizará en un software con un modelo virtual para ser utilizado en sistemas de planeación en radioterapia, específicamente en Radioterapia de Intensidad Modulada (IMRT). También se elaborará un simulador físico para calibrar la distancia entre cortes tomográficos y la magnificación. Los anteriores simuladores físicos servirán de referencia o de prototipo para que pueda ser utilizado en la red de tomógrafos de todo el país.

DISEÑO DE BLINDAJES ESTRUCTURALES Y FISICOS REQUERIDOS PARA EL TRANSPORTE DE FUENTES DE AM-BE USADAS EN SONDAS DE INSPECCION PETROLIFERA

Objetivo:
Identificar los materiales más adecuados y el diseño más adecuado necesarios como blindaje para el transporte seguro de fuentes de Am-Be.

Resumen:
Las técnicas nucleares hoy día han cobrado gran importancia y relevancia en diferentes campos de la industria, uno de los campos de aplicación que tiene gran acogida es el uso de fuentes de am-be como dispositivo esencial en la identificación de petróleo a grandes profundidades. Aunque su uso es muy controlado por la normativa internacional, solo a aquellas empresas que demuestren tener personal experto y calificado en el uso de material radiactivo y además que cumplan con la certificación para el transporte del material radiactivo, pueden operar este tipo de fuentes. Uno de los aspectos si no el más relevante, es el material usado como blindaje de estas fuentes radiactivas en almacenamiento temporal y durante su transporte a los sitios de inspección. Durante estos dos escenarios es importante y fundamental cumplir con lo establecido por la normativa nacional e internacional en lo que se refiere a protección radiológica para público, esto es, no superar niveles de dosis a los establecidos por la comunidad internacional para público, para esto, los fabricantes diseñan diversos tipos de materiales para ser usados como blindajes de estas fuentes, que permitan garantizar los límites de dosis para el público durante las etapas antes mencionadas. Dadas las características de los neutrones, los materiales usados como blindajes deben cumplir con requisitos especiales que permitan la moderación y captura de este tipo de partículas. Las investigaciones que han llevado a encontrar materiales óptimos para estos blindajes han llevado a ser patentadas. El interés del grupo FINUAS es construir la geometría de blindajes de fuentes de Am-¬Be y validar el blindaje de las mismas, además, establecer un prototipo de geometría y material que pueda ser usado para este mismo propósito.

EXPERIMENTACION IN SILICO DE TRATAMIENTO DE CANCER DE MAMA CON PARTICULAS ELEMENTALES

Objetivo:
Hacer uso de la experimentación in silico para calcular mediante método Monte Carlo los parámetros dosimétricos en tratamientos de cáncer usando diferentes configuraciones del equipo.

Resumen:
Existen La alta incidencia de cáncer en el mundo ha hecho que la organización mundial de la salud (oms) lo declare un problema de salud pública. Estudios epidemiológicos han mostrado que del conjunto de enfermedades que representa el cáncer, la mayor mortalidad es causada por cáncer de mama y cáncer de próstata.

Para el periodo 2013-2016 el instituto nacional de cancerología de Colombia prevé un aumento en la incidencia de cáncer. Para el grupo femenino se espera que el caso de mayor frecuencia sea el cáncer de mama, mientras que para el grupo masculino se espera que sea el de cáncer de próstata.

El cáncer, dependiendo del estadio y de parámetros y consideraciones netamente clínicas, puede tratarse con radiaciones ionizantes en modalidad de radioterapia externa, donde el objetivo es depositar altas dosis en el órgano blanco y proteger los órganos a riesgo que también se ven afectados debido a este procedimiento.

USO DE RADIOSOTOPOS DE CO-60 EN RADIOGRAFIA INDUSTRIAL PARA LA EVALUACION DE DISCONTINUIDADES EN ACEROS

Objetivo:
Evaluar discontinuidades en aceros con soldadura tipo smaw, utilizada en la industria de transporte de hidrocarburos con la técnica de radiografía industrial.

Resumen:
La gammagrafía industrial es una técnica de ensayo no destructivo (END) que utiliza la radiación ionizante de alta energía que al pasar a través de un material sólido, parte de su energía es atenuada debido a diferencias de espesores, densidad o presencia de discontinuidades, su principio básico se basa en la propiedad que poseen los materiales de atenuar o absorber parte de la energía de radiación cuando son expuestos a esta, las diferencias de atenuación ocasionadas en lo aceros producen diferencias en la ionización del bromuro de plata de la película radiográfica y esto provoca cambios de densidad radiográfica (grado de ennegrecimiento).

SIMULACIÓN MONTE CARLO DE DOSIS ABSORBIDA EN TRATAMIENTO DE MELANOMA UVEAL Y RETINOBLASTOMA MEDIANTE BRAQUITERAPIA EPIESCLERAL

Objetivo:
Establecer la simulación realista de un ojo humano para calcular curvas de isodosis en un tratamiento de melanoma uveal y retinoblastoma a través de braquiterapia epiescleral.

Simulación de una sonda de porosidad por neutrones usada en la inspección petrolífera.

Resumen:
El melanoma uveal y el retinoblastoma son las neoplasias oculares más comunes en adultos. Uno de los objetivos de los médicos al tratar un cáncer de este tipo es, además de eliminar el tumor, salvar el sentido de la vista. en estos casos y para cumplir estos dos objetivos es muy utilizada la radioterapia en modalidad de braquiterapia epiescleral, donde se coloca una placa de oro que contiene material radiactivo, generalmente de i-125, cuya radiación emitida puede hacer un rompimiento de la doble hélice del ADN de las células cancerígenas y así causar muerte celular programada, llamada apoptosis. Debido a la gran dificultad de realizar mediciones in-situ, en este trabajo se hara simulacion monte carlo con geant4, para un tratamiento de braquiterapia epiescleral con el proposito de estudiar las distribuciones de dosis absorbida al hacer estos tratamientos y generar curvas de isodosis que son de gran importancia para los físicos médicos.

Objetivo:
Simular una sonda para registro de porosidad por neutrones utilizada en inspecciones petrolíferas .

Resumen:
Las aplicaciones de las tecnologías nucleares que involucran la interacción de neutrones con la materia han sido implementadas durante muchos años y en diferentes contextos, entre los que se destacan: densímetros nucleares, reactores nucleares y sondas para el registro de pozos, siendo estas últimas de interés particular en este trabajo. La sonda de neutrones es utilizada en la industria petrolera para medir la porosidad de los diferentes materiales que están presentes en las paredes del pozo, contribuyendo así a la detección de petróleo y midiendo la capacidad que las rocas tienen para almacenar este preciado líquido. La medición consiste en determinar la relación de conteo de neutrones en detectores ubicados al interior de la sonda. El primer registro nuclear proporcionado por sondas de este tipo se origina en el año 1938 y desde entonces la evolución en este dispositivo ha venido presentando mejoras. Sin embargo, los sistemas de detección de neutrones es muy compleja, por lo que los estudios en torno a esta problemática siguen siendo de interés científico.

ESTUDIO DE DEPOSITOS DE CARBON COLOMBIANOS COMO FUENTES PROMETEDORAS DE NUEVOS MERCADOS COMERCIALES

Objetivo:
Determinar si los carbones colombianos son fuentes prometedoras de nuevos mercados comerciales .

Resumen:
Existen mercados alternativos para el uso del carbón no solamente los dados por los procesos de combustión y coquización, por ejemplo, muchos metales en concentraciones mayores, menores y trazas, desempeñan un papel clave en nuevas tecnologías de impacto industrial y energético. Debido a las propiedades magnéticas, luminiscentes, y químicas únicas; los elementos traza y metales raros (MR), se consideran que juegan un papel clave en la fabricación de materiales y productos que proporcionan entre muchas otras aplicaciones el desarrollo de la microelectrónica, la cual demanda nuevos materiales para la fabricación de dispositivos. Bajo esta perspectiva, depósitos no exploramos con respecto al mercado actual pueden ser recuperables .

CALCULO DE DISTRIBUCIONES DE DOSIS EN TRATAMIENTOS DE CANCER MEDIANTE BRAQUITERAPIA INTERSTICIAL

Objetivo:
Calcular mediante método Monte Carlo las distribuciones d dosis en tratamientos de cáncer de mama, comúnmente tratados con braquiterapia intersticial .

Resumen:
El cáncer es considerado en muchos países un problema de salud pública, representando una de las enfermedades de mayor frecuencia y probabilidad de muerte en el ser humano cuando no existe detección prematura que permita tratarlo. El tipo de cáncer más frecuente y que mayor índice de mortalidad causa en mujeres es el cáncer de mama, mientras que en hombres es el cáncer de próstata .

CARACTERIZACION FISICOQUIMICA DE CENIZAS VOLANTES DE CARBON PROCEDENTES DE UNA TERMOELECTRICA DE BOYACA

Objetivo:
Caracterizar y evaluar ampliamente, mediante el uso de diferentes técnicas, las propiedades fisicoquímicas de cenizas volantes, obtenidas de una termoeléctrica de Boyacá.

Resumen:
En un contexto industrial, las cenizas volátiles se refieren generalmente a cenizas producidas durante la combustión del carbón. Las cenizas volantes son capturadas generalmente por un precipitador electrostático u otros equipos de filtración de partículas antes de que los gases de combustión del carbón lleguen a las chimeneas de plantas de energía. Las cenizas volantes, se constituyen entonces en residuos pulverizados derivados de la combustión de carbón, generados en las centrales eléctricas. Varias opciones de utilización de cenizas volantes en la actualidad se practican en muchos países en un esfuerzo por minimizar los residuos y proteger el medio ambiente.

Los riesgos generales asociados con la reutilización de las cenizas volantes de carbón en los entornos naturales del medio ambiente en cuanto a su movilidad y el significado eco toxicológico están determinados en gran parte por: (1) las condiciones fisico-quimicas de la ceniza volante (2) el contenido total de metal lixiviable en las cenizas volantes y (3) la distribución o fraccionamiento mineralógico de los metales presentes en ella. En este trabajo se pretende realizar la caracterización de este tipo de material para determinar su composición elemental, sus propiedades mineralógicas, magnéticas y morfológicas y proponer su utilización en algún proceso de beneficio dependiendo de las características físicas y químicas que se encuentren en el material analizado .

DISTRIBUCIÓN DE DOSIS EN TEJIDO MAMARIO DEBIDO A PROCEDIMIENTOS DE RADIOTERAPIA

Objetivo:
Determinar la distribución de dosis que recibe la mama y órganos de riesgo durante un procedimiento de radioterapia utilizado para la destrucción de células cancerosas mediante simulación Monte Carlo.

Resumen:
El cáncer de seno es uno de los canceres más comunes en la actualidad, consiste en la formación de células malignas (cancerosas) en los tejidos de la mama, se presenta tanto en hombres como en mujeres, siendo más común en mujeres de edad avanzada. Hay varias opciones para su tratamiento: cirugía, terapia hormonal, quimioterapia y radioterapia, siendo esta última, de interés en el desarrollo de este trabajo. La radioterapia se basa en la utilización de rayos x de mega voltaje o radioisótopos, como el 60co con el propósito de destruir las células malignas que lo originan y a la vez impedir su posible crecimiento o reproducción. Cuando esto no se consigue, el procedimiento es dirigido a aliviar el dolor y disminuir los síntomas en los casos de metástasis. La radioterapia puede ser utilizada después de la cirugía, para destruir cualquier célula cancerosa que pudiese haber quedado en la zona extirpada, como suele suceder en el cáncer de mama. Este tipo de tratamiento puede ser suministrado de forma interna o externa. En este trabajo se pretende calcular mediante método Monte Carlo la dosis equivalente en órganos en el tratamiento de cáncer de mama, cuando se utiliza radioterapia externa, para ello se construirá la geometría del órgano y se simulara la fuente de radiación con el objetivo de estudiar la distribución de dosis absorbida y porcentaje de dosis depositada.

PROPIEDADES DOSIMETRICAS DEL DETECTOR DE DIAMANTE HPHT SOMETIDO A RAYOS X

Objetivo:
Estudiar las propiedades térmicamente estimuladas y ópticamente estimuladas, en dosímetros de diamante hpht tipo ib, expuestos a rayos-x, para su posible aplicación como detector de radiación.

Resumen:
El diamante posee extraordinarias propiedades físicas y químicas, y se ha propuesto para ser utilizado como detector y dosímetro de radiación. En este trabajo, se estudian las propiedades del afterglow (ag), termoluminiscentes (tl) y la luminiscencia ópticamente estimulada (osl) en diamante hpht tipo ib, sometidos a rayos x suaves (0.75 ma, 35 kv). Resultados preliminares nos muestran que tiene una señal ag debida al pico de tl a temperatura ambiente y otro a 92°c que decae en 300s. La tl está compuesta de al menos 3 picos de tl ubicados alrededor de 92°c, 239°c y 337°c. De acuerdo con el método de mckeever, los 2 picos de tl de más alta temperatura pudieran estar compuestos de 2 picos. El diamante hpht se comporta como buen dosímetro de rayos x en el rango de 0 a 6 gy, independientemente de la técnica utilizada (ag, tl y osl). De los estudios de fading, después de 1 hora se estabiliza la señal de tl, siendo el pico de 92°c el responsable de este decaimiento.

CALCULO DE LA DISTRIBUCION ESPACIAL DE DOSIS EN UNIDADES DE COBALTO USADAS PARA TRATAMIENTOS DE RADIOTERAPIA

Caracterización del haz de radiación de la unidad de cobaltoterapia del centro cancerológico de Tunja, utilizando el código MCNPX basado en el método Monte Carlo, con el fin de comparar las distribuciones de dosis teóricas y experimentales.

Resumen:
En 1895, Wilhelm roentgen informo sobre el descubrimiento de un nuevo tipo de radiación hoy conocido como rayos x. en 1896 el físico francés becquerel realizo, de manera accidental, la primera observación de un proceso radioactivo mientras se encontraba investigando la fluorescencia producida por rayos x. este nuevo fenómeno se convirtió en un área de investigación en la física y gracias a los brillantes esfuerzos de becquerel, Marie y Pierre Curie (aislamiento del polonio y el radio) se dio inicio a un intenso desarrollo científico que permitió comprender de manera profunda la estructura atómica de la materia.

CARACTERIZACION DE CENIZAS VOLATILES TOMADAS DE UNA ESTACION TERMOLECTRICA DE LA REGION

Objetivo:
Caracterizar cenizas volátiles producto de la combustión del carbón de una estación termoeléctrica de la región mediante técnicas experimentales de análisis.

Resumen:
Las cenizas volátiles son un producto de desecho en las estaciones termoeléctricas que se; hoy en día es un problema ambiental mundial al cual se le está tratando de dar una solución la cual es tratando de reutilizar dicho material. Solo cierta parte de estas cenizas que se producen en la región de Boyacá son utilizadas como una de las materias primas para la fabricación de cemento portland, pero no todo el material de desecho, es llevado a las plantas procesadoras del de esta materia prima para la construcción. Nuestro objetivo, es estudiar la composición y estructura de dichas cenizas y proponer la posibilidad de otras aplicaciones industriales de este material de desecho en especial la de la estación termoeléctrica de la región.

CARACTERIZACION DE LAS FUENTES DE BRAQUITERAPIA MÁS USADAS EN COLOMBIA PARA TRATAMIENTOS DE CANCER

Objetivo:
Caracterizar las fuentes de braquiterapia más usadas en Colombia para tratamientos de cáncer, mediante métodos de Monte Carlo.

Resumen:
El cáncer es considerado a nivel mundial, un problema de salud pública, en este sentido, se hacen estudios y análisis estadísticos que conllevan a la necesidad de prestar especial interés a esta enfermedad organización mundial de la salud, national cancer institute, organización panamericana de la salud, agencia internacional de investigación en cáncer.

IMPLEMENTACION DE PROCESOS METODOLOGICOS DE ANALISIS, CARACTERIZACION Y EVALUACION DE LOS RECURSOS ARCILLOSOS ¿ ZONA ARCABUCO 

Objetivo:
Caracterizar arcillas minerales del sector arcabuco (Boyacá) por medio de varias técnicas especializadas (DRX, SEM, MS y DTA) y correlacionar dichos resultados con los obtenidos por la técnica de aniquilación de positrones.

Resumen:
Existe una carencia de conocimiento detallado en cuanto a las características físicas y químicas de los minerales que se explotan en las minas colombianas. en previos estudios [proyecto Colciencias 416-2011], se ha concluido que algunos minerales que poseen unas características de alta pureza están siendo subutilizados ya, lo que sugiere que dicho mineral pueda ser apto para otros usos más benéficos para la minería en pequeña y gran escala y para el desarrollo del país. Este tipo de conclusiones puede ser potenciado a partir de la implementación y análisis de nuevas técnicas, tales como mössbauer a bajas temperaturas y aniquilación de positrones.
 
Por lo anterior y partiendo de la experticia de los grupos de investigación mencionados, la propuesta es hacer un estudio detallado de la arcilla mineral del sector arcabuco, (Boyacá -Colombia) para así obtener una visión científica más clara del potencial de aplicación de dichas arcillas.

FISION NUCLEAR DESDE REACTORES NUCLEARES
DE INVESTIGACION TIPO TRIGA 

Objetivo:
Caracterizar los espectros de neutrones que son emitidos desde el núcleo del reactor nuclear triga del servicio geológico colombiano, mediante el código MCNPX.

Resumen:
El primer reactor nuclear funciono en la universidad de chicago (estados unidos), en 1942. Muchos reactores se han construido desde entonces. Hoy en día hay unos 1.100 de ellos. Este número se reparte entre reactores para producir electricidad (430), hacer investigación (241), propulsar naves marinas (más de 400) y otros pocos para propósitos especiales. Desde 1965 en Colombia se tiene un reactor nuclear de investigación tipo triga, donado por los estados unidos de américa, como parte del programa ¿átomos para la paz¿. Fue totalmente modernizado en la década de los 90 y en el año 2012 fue modernizado todo su sistema electrónico.

El interés en esta instalación está dada en términos de conseguir construir la geometría del reactor, simular mediante método de Monte Carlo las distribuciones espaciales de neutrones producto de la fisión nuclear que se da al interior del reactor. Este conocimiento es muy importante para el servicio geológico colombiano, ya que nunca se ha hecho.

DISEÑO DE UN REACTOR NUCLEAR PARA PRODUCCION DE ENERGIA EN COLOMBIA MEDIANTE EL CODIGO MCNPX

Objetivo:
Construir la geometría con dimensiones reales de un reactor nuclear de fisión para la producción de energía en Colombia.

Resumen:
El hombre a través de los años ha necesitado de fuentes de energía para suplir sus necesidades. Algunas de estas fuentes de energía han ido en decadencia, por ejemplo la energía generada a partir de centrales hidroeléctricas debido a la disminución de las fuentes hídricas, por otra parte, en países como el nuestro en el que la abundancia de carbón es uno de nuestros aliados, la generación de energía a base de este mineral es una importante fuente de producción de energía, sin embargo, siguen siendo fuentes de energía que tienden a desaparecer en el tiempo. Por ultimo tenemos la producción de energía a partir de reactores nucleares de fisión que son hoy día motivo de grandes discusiones en cuanto a las ventajas y desventajas de la producción de energía a partir de ellos, sin embargo son la solución a futuro a este tipo de problemas. Todos estos mecanismos de producción de energía podrían ser remplazados desde energías limpias como la eólica o la solar, sin embargo, la tecnología existente no ha permitido avances significativos en este sentido, quedando entonces supeditados a conservar y mantener los mismos esquemas de producción energética. El propósito de este trabajo es diseñar un reactor nuclear para la producción de energía, utilizando el código MCNPX basado en el método Monte Carlo, que se presente a futuro como alternativa de producción de energía, como las implementadas con reactores nucleares en la mayor parte de los países desarrollados.

ESTUDIO MOSSBAUER DE CARBON Y CENIZA
VOLATIL DE UNA PLANTA TERMOELECTRICA

Objetivo:
Caracterización del carbón de alimentación, ceniza y ceniza volátil de una planta termoeléctrica en Paipa Boyacá.

Resumen:
En este trabajo, se utilizara la técnica de espectroscopia mössbauer (ms) a temperatura ambiente, para estudiar transiciones de fase en minerales con contenido de fe, que pueden ocurrir cuando el carbón es quemado y como residuo es obtenida la ceniza volátil en plantas termoeléctricas. Los espectros ms de las muestras de carbón pueden evidenciar la concentración de materia mineral de fe, para esto se pretende hacer un enriquecimiento de la materia mineral mediante un proceso de flotación.

Este trabajo busca cimentar una cultura alrededor de la espectroscopía Mössbauer y más que esto, consolidar a nivel nacional el grupo de investigación formal sobre este tema en la región, convirtiéndose así, en una rampa de proyección para este tipo de investigaciones en las diversas áreas: Física, Ingenierías, Biología, Química e interdisciplinariedad entre estas. Los resultados derivados de este trabajo se darán a conocer a los directivos e ingenieros de la planta termoeléctrica en estudio, esto conlleva a minimizar, la brecha existente entre la industria privada y las universidades.

ESTUDIO Y CARACTERIZACION DEL HAZ DE FOTONES PRODUCIDAD EN ACELERADORES LINEALES DE USO CLINICO EN LA CONFIGURACION DE 6 MV

Objetivo:
Caracterizar el espectro de fotones que incide en el paciente y que es emitido desde el blanco y filtro aplanador en un acelerador lineal de uso clínico con energía nominal de 6 MV de la casa fabricante varian, mediante el código MCNPX.

Resumen:
La necesidad de conocer las implicaciones que tiene el uso de equipos de rayos x de megavoltaje para tratamientos de cáncer, es y seguirá siendo de interés para la comunidad científica, si se tiene en cuenta que es el paciente y el personal ocupacionalmente expuesto quienes están afectados por este tipo de radiación.

Existen muchos problemas asociados a la interacción de la radiación de electrones, fotones y neutrones que se producen en los cabezales de estos equipos, con los diferentes medios que actúan en un procedimiento. Dependiendo de la configuración con la cual trabajan ya sea para tratamientos con electrones o con fotones según corresponda, cada acelerador requiere de un estudio particular, como también la instalación que lo alberga.

Se pretende caracterizar los haces de fotones que son producidos y emitidos desde el blanco y desde el filtro aplanador del haz de estos equipos y que finalmente impactan con el paciente durante el tratamiento pretendiendo comparar las diferencias existentes entre uno y otro. También se pretende analizar las posibles implicaciones de los diferentes materiales usados en la construcción del target, envolvente del target, filtro aplanador, mediante la caracterización del espectro energético emitido en cada caso, siendo estos componentes los principalmente involucrados en la calidad del haz.

ESTUDIO Y CARACTERIZACION DE MATERIALES ARCILLOSOS MEDIANTE ESPECTROSCOPIA MOSSBAUER

Objetivo:
Analizar y caracterizar arcillas de la región, mediante técnicas de DRX, DSC Y EM, generando un acercamiento al procedimiento metodológico para sus aplicaciones.

Resumen:
El estudio indiscriminado de minerales arcillosos, en especial a nivel industrial medio y masivo, han generado cada vez más una necesidad imperiosa por establecer y proponer métodos de evaluación y caracterización de materiales arcillosos, en especial aquellos que presentes trazas ferrosas. por tanto, en este proyecto, se pretende realizar la caracterización de muestras de arcillas en la región, por medio de tres técnicas experimentales importantes con las que cuenta la universidad actualmente; difracción de rayos x (DRX), calorimetría diferencia de barrido y espectroscopia mössbauer (em), entre otras.

ESTIMACION DE VELOCIDADES QUE SON REQUERIDAS PARA LA RECONSTRUCCION DE CASOS TIPICOS DE ACCIDENTES DE TRANSITODE MAMA CON PARTICULAS ELEMENTALES

Objetivo:
Diseñar y construir modelos matemáticos para estimar las velocidades de vehículos involucrados en casos típicos de accidentes de tránsito.

Resumen:
La construcción de software para estimar velocidades, de vehículos en accidentes de tránsito, que suceden a diario, tales como, colisiones con peatones, colisiones vehículo–v ehículo, y colisiones con motocicletas. Para ello se utiliza los fundamentos de la mecánica clásica, herramientas de programación en fortran, y modelos matemáticos.

DISPERCION DE PARTICULAS SECUNDARIAS
EN ACELADORES LINEALES DE USO CLINICO

Objetivo:
Estudiar el efecto en la dosis suministrada a los pacientes debido a la dispersión en los sistemas de colimación usados en aceleradores lineales de uso clínico.

Resumen:
La necesidad de conocer las implicaciones que tiene el uso de equipos de rayos x de megavoltaje para tratamientos de cáncer, es y seguirá siendo de interés para la comunidad científica, si se tiene en cuenta que es el paciente y el personal ocupacionalmente expuesto quienes están afectados por este tipo de radiación.

Existen muchos problemas asociados a la interacción de la radiación de electrones, fotones y neutrones que se producen en los cabezales de estos equipos, cada tipo de partícula requiere un estudio particular, dependiendo de la configuración con la cual trabajan en los diferentes tratamientos. Cada acelerador requiere también un estudio particular, como también la instalación que alberga el acelerador requiere un estudio particular de blindaje.

El interés en este trabajo radica en estudiar el efecto que producen los sistemas de colimación ante el haz de fotones producido desde el blanco del acelerador, siendo los haces de fotones los más usados en los diferentes tipos de tratamiento.

IMPLEMENTACION DE UN PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD NO INVASIVO EN RADIOGRAFIA CONVENCIONAL Y FLUOROSCOPIA

Objetivo:
Implementar en el Laboratorio de Radiaciones Ionizantes un espacio para llevar a cabo investigación, docencia y servicios de extensión en Física Médica Diagnóstica, específicamente en radiología convencional y fluoroscopia.

Resumen:
El proyecto consiste en implementar en el laboratorio de radiaciones ionizantes un espacio para llevar a cabo investigación, docencia y servicios de extensión en física medica diagnostica, específicamente en radiología convencional y fluoroscopio por medio de la adquisición de herramientas de control de calidad, su caracterización e implementación.