21 de enero de 2020
Resumen:
El uso de radioisótopos en la actualidad está ampliamente extendido en diferentes campos, abarcando desde la ciencia de materiales o la industria hasta la medicina nuclear. Los radioisótopos que se pueden encontrar en la naturaleza no pueden ser empleados de forma práctica en medicina nuclear y por tanto éstos deben ser producidos artificialmente El propósito de esta tesis es el de establecer un procedimiento para el desarrollo de imanes superconductores compactos adecuados para la producción de radiofármacos. Por otro lado, el proyecto AMIT supuso un marco excepcional para llevarlo a cabo, por lo que además de desarrollar una argumentación general y exhaustiva basado en todas alternativas tecnológicamente viables, ésta se concreta en decisiones e innovaciones a medida para las especificaciones reales de un proyecto nacional. En la tesis se justifica un ciclotrón como el acelerador más adecuado para este propósito dadas las especificaciones. El autor de esta tesis plantea cada uno de los pasos a considerar en el diseño de un imán superconductor compacto y eficiente, analizando las alternativas existentes en el estado de la tecnología actual junto a su potencial de innovación, justificando y detallando las soluciones o innovaciones concretas para el caso particular de las especificaciones del proyecto AMIT. De esta forma va avanzando en cada uno de los apartados tradicionalmente empleados en estos dispositivos: diseño conceptual, electromagnético, mecánico e ingeniería. Procedimientos bien establecidos en la literatura serán de aplicación general, empleando herramientas analíticas, numéricas o cálculos con software comercial según cada caso. Por otro lado, en algunos casos particulares donde se justifique, serán propuestos procedimientos y/o métodos innovadores o desarrollados a medida. Algunos ejemplos son el concepto de refrigeración interna y el circuito criogénico híbrido, claves para optimizar el tamaño del sistema, y el sistema de soportes y alineamiento, claves para su eficiencia optimizada. Finalmente se exponen y analizan los resultados obtenidos de forma objetiva, clasificados de nuevo en resultados electromagnéticos y mecánicos (fundamentalmente térmicos). Se incluye también la validación experimental del modo de enfriamiento escogido: flujo interno forzado de helio bifásico en un pequeño cañal mecanizado en el interior del soporte de las bobinas. El capítulo de conclusiones incluye una valoración de los posibles pasos a seguir desarrollando o mejorando este prototipo y una valoración, fundada tanto en el análisis previo como en los resultados obtenidos, de las posibles mejoras que podrían incorporarse en una hipotética segunda versión del imán o en otros equipos similares. Finalmente, se esbozan algunas posibles aplicaciones en las que un procedimiento como el detallado en esta tesis podría ser fácilmente adaptado y potencialmente interesante para optimizar el tamaño o la eficiencia de los dispositivos actualmente empleados en dichas aplicaciones.
Cita:
J. Munilla (2020), Development of a novel concept of efficient superconducting magnet for radioisotope production cyclotron. Madrid (España).
