CNA

Centro Nacional de Aceleradores

Acelerador MiCaDaS

Un nuevo acelerador, denominado MICADAS (Mini radioCarbon Dating System), dedicado exclusivamente a datación por 14C, ha sido otra de las grandes incorporaciones a las instalaciones del Centro Nacional de Aceleradores en el año 2012.

Está basado en la técnica de espectrometría de masas con aceleradores (AMS) ya empleada en el acelerador Tandetrón de 1 MV del CNA. Se pretende así disponer de un sistema destinado exclusivamente a la datación por 14C, destinando el acelerador Tandetrón a la determinación de otros radioisótopos.

El sistema MICADAS está fabricado en el ETH (Swiss Federal Institute of Technology Zurich), por su Laboratorio de Física de Haces de Iones. Se trata de un sistema de AMS (Accelerator Mass Spectroscopy) dedicado específicamente al análisis de muestras para la determinación de 14C.

Antes del análisis, toda muestra se somete a un proceso de transformación en grafito (grafitización), del cual resulta una muestra sólida que se introduce en el sistema para la determinación de 14C.

En la imagen de la figura inferior, se aprecia el aspecto de un sistema similar. Está compuesto por una fuente de iones, un portamuestras, un primer imán analizador que dobla el haz, el terminal de alto voltaje, un segundo imán analizador-deflector, y un sistema de detección de iones deflectados según la técnica habitual de un espectrómetro de masas convencional.

esquema micadas

Los iones negativos de carbono que se inyectan en el sistema tras ser bombardeadas las muestras de grafito por iones de Cs+, son acelerados mediante una fuente de tensión convencional de 200 kV, y tras pasar por este terminal y ser cambiada la carga de negativa a positiva mediante un gas de stripping, son repelidos hacia un imán analizador convencional en los equipos de espectrometría de masas.

El sistema instalado es extremadamente reducido en tamaño y complejidad en relación con el acelerador Tandetrón de 1 MV que se utiliza para la misma técnica en el Centro. El interés de la instalación de este nuevo acelerador reside en el hecho de que es útil utilizar rangos de energías más bajos para radiocarbono, en torno a 200 kV, con el consiguiente empleo de sistemas más compactos para ello. Se trata de un sistema de 2.5 x 3 m2, aproximadamente.

micadas

Se aceleran haces de un ión pesado como el carbono, a una energía baja como para producir ningún tipo de reacción nuclear secundaria, ni neutrones. La radiación de frenado de los iones de carbono es despreciable.

Como conclusión, el uso de este nuevo acelerador permitirá el empleo de instrumentación más reducida de tamaño, barata y simple para AMS.