Trabajo Dos, Ensayo Análisis Por Activación Neutrónica
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ANÁLISIS POR ACTIVACIÓN NEUTRÓNICA
INTRODUCCIÓN:
De las numerosas pruebas que pueden ser usadas en la detección de elementos
químicos presentes en cualquier lugar, (y esto incluye las evidencias de una escena del
crimen donde las armas de fuego hayan estado presentes), el análisis por activación
neutrónica ofrece la ventaja de ser muy preciso y ser capaz de detectar trazas en el rango de
las partes por billón (ppb) e inclusive por trillón (ppt).
RADIACTIVIDAD
A fines del siglo XIX, por los tiempos en que Thompson descubrió los electrones y
demostró que los electrones “son partes de los átomos y el átomo indivisible de Dalton,
como modelo útil, no se podía conservar” (Choppin, 1971), el científico Henry Becquerel
descubría la radioactividad al poner una piedra conteniendo cristales de uranilo y sulfato de
potasio, sobre una placa fotográfica envuelta en papel negro. Misma que se veló en la parte
donde estaba el material, efecto que no era posible con la luz solar por el papel negro que
envolvía la película, lo que demostraba que en el material había una energía que fluorescia.
PRODUCTOS DE LA RADIACTIVIDAD
En estudios con campos eléctricos, se observó que las sustancias radiactivas emiten
tres tipos de rayos, se trata de los rayos alfa, beta y gama, con un comportamiento eléctrico
muy similar al que tienen las partículas de los átomos, pues el rayo alfa se desvía hacia el
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2011_10_01_archive.html
campo eléctrico negativo, el beta hacia el campo eléctrico positivo (y lo hace mucho mas
intensamente) y finalmente sin desviarse (sin carga) hacia el frente.
ISÓTOPOS
El átomo está compuesto por tres partículas
fundamentales que son los protones y los neutrones en el núcleo,
además de los electrones desplazándose alrededor del núcleo en
las llamadas REEMPE o región espacial energética de
manifestación más probable del electrón. Hacia 1939 T.W.
Richards de la universidad de Harvard, encontró dos pesos
atómicos diferentes para el plomo y, por otra parte, F.W. Aston
separó en dos especies al Neón, estos resultados los interpretó Soddy como especies del
mismo elemento que tienen las mismas propiedades químicas, pero diferente número de
masa y las llamó “Isótopos”, como ambas especies varían únicamente en la masa y no en la
carga, se infirió que la diferencia entre una y otra especie es debida a los neutrones.
RUTINAS Y PRUEBAS USADAS EN BALÍSTICA FORENSE
En balística forense se busca entre otros: restos de fulminante, en especial Plomo y
Bario, con equipos de máxima precisión, tal como el Microscopio Electrónico de Barrido.
Se ha reemplazado la identificación de los nitritos (NO3-) por otras sustancias
características de los disparos, tales como el Bario (Ba), el Antimonio (Sn) y el Plomo (Pb),
utilizándose para ello métodos instrumentales tales como la espectrofotometría de
absorción atómica o la investigación mediante el uso de microscopía electrónica de barrido,
aplicándose como alternativa ante la falta de instrumental adecuado el análisis químico
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convencional mediante el uso de reactivos a base de Rodizonato de Sodio. La pruebas más
utilizadas son, la de Walker, la determinación de Nitratos por el reactivo de Guttmann;
Determinación de Nitritos, tal como la nitrocelulosa, ampliamente utilizada con el nombre
de “Pólvora sin humo” o “Pólvora inoxidante”, con la que se cargan la totalidad de los
cartuchos modernos. Los Nitritos se evidencian específicamente a través de la técnica
ideada por J. T. WALKER en 1937, basada en la utilización del “Reactivo de Griess”,
aunque esta prueba no puede ser usada en cadáveres; determinación de partículas metálicas
desprendidas del mismo proyectil, como producto de la acción de rozamiento y abrasión a
la que fuera sometido en su recorrido por el interior del ánima del cañón; determinación de
Plomo y Bario son expulsados por la boca de fuego del arma a continuación del proyectil,
pudiéndose detectar su presencia mediante el uso de Rodizonato de Sodio.
EL ANÁLISIS POR ACTIVACIÓN NEUTRÓNICA
El análisis por activación neutrónica, conocido por sus siglas como “AAN” es una
técnica establecida desde hace varias décadas, empleado con fines cualitativos y
cuantitativos, el propósito de este análisis es identificar o determinar la presencia y masa de
uno o más elementos contenidos en una muestra.
María Corina Urdaniz, 2004 destaca entre las ventajas de esta técnica:
El AAN es no destructivo, la muestra no necesita ser disuelta,
disminuyéndose notablemente la probabilidad de contaminarla
Es una técnica nuclear, por lo que es independiente del estado
físico o químico de la muestra
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Necesita poca cantidad de muestra, con algunos mg se puede
determinar un gran número de elementos
Esta técnica se trata básicamente en someter un elemento al bombardeo de
neutrones, como resultado se produce una reacción de absorción de neutrones, el núcleo
formado es un radio-isótopo del elemento bombardeado, que por ulterior decaimiento beta
emite rayos gamma del elemento Z siguiente. Se tiene, pues, la siguiente reacción tipo
La reacción (1) se denomina <<captura del neutrón>>. Donde ᵧp y ᵧd hacen
referencia a los rayos gamas prompt y delayed respectivamente
La activación neutrónica es útil para determinar elementos que se encuentran al
estado de trazas como por ejemplo Co, Sc, Hf, U, Th, etc. En concentraciones del orden de
μg/g. Es un método que permite de igual manera determinar varios elementos mayores tales
como Fe y Na.
Seguida de la transmutación
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El proceso usado generalmente para calcular la concentración por ejemplo las ppm
de un elemento en una muestra desconocida es irradiar dicha muestra junto con un estándar
de concentración conocida del elemento de interés. Si la muestra desconocida y el estándar
se miden en la misma posición del detector, entonces se debe corregir la diferencia en
cuanto al tiempo de decaimiento de ambas muestras. (Iturbe, 2003)
Los elementos presentes a niveles de trazas o vestigios, generalmente no alteran el
aspecto químico y físico de las sustancias ni tampoco sus propiedades y por lo tanto su
cuantificación nos permite diferenciar sustancias muy semejantes en esos aspectos.
(Morales, 2011)
CONCLUSIONES PERSONALES:
La búsqueda de métodos para detección de elementos producto del uso de armas de
fuego va en continua evolución, el uso de un reactor nuclear para la detección de trazas de
estos elementos, se visualiza como una posibilidad, pero remota. En Colombia se cuenta
únicamente con un reactor nuclear (En México el reactor nuclear lo tiene el ININ), y, para
ofrecer resultados confiables, habría que aumentarle la potencia de 500 a 1,000 veces, lo
Tabla tomada de: Iturbe, 2003, Análisis por activación neutrónica
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que lo hace inviable. Por otra parte, si bien es posible determinar los elementos presentes, la
prueba por activación neutrónica no nos permite conocer el cuándo fueron depositados esos
elementos en la escena del crimen y en consecuencia, poco aportan a los procedimientos
tradicionales empleados actualmente.
FUENTES DE CONSULTA
Choppin, Gregory R. Jaffe, Bernard, Summerlin, Lee. Jackson Lynn. (Séptima
Reimpresión 1974). Química. México, D.F.: Publicaciones Cultural S.A.
Urdaniz, MC. Real, M. (2004). Activación neutrónica y vida media. 3 de junio
2015, de FCEyN y UBA Sitio web:
http://www.fisicarecreativa.com/informes/infor_especial/activa_n_Corin
a_Mariano2k4a.pdf
Orbegoso, Patricia. (2011). Estructura del átomo. 03 de Junio 2015, de PATCE
Sitio web: http://patriceorbegoso.blogspot.com/2011_10_01_archive.html
Amaro, José Enrique. (2006). Análisis por activación neutrónica. 3 de Junio de
2015, de Universidad de Granada Sitio web:
http://www.ugr.es/~amaro/radiactividad/tema8/node6.html
Iturbe García JL. (2003). Análisis por activación neutrónica. 03 de Junio de 2015,
de Congreso Nacional de Educación Química, Sitio web:
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http://www.quimicanuclear.org/pdf_memorias2003/pdf_simposium/jose
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Morales Pérez, AL. (2011). El análisis por activación neutrónica y sus alcances en
la investigación criminal. 3 de Junio 2015, de Criminalística.mx Sitio web:
http://www.criminalistica.com.mx/areas-forenses/quimica-forense/313-
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www.criminalistaenred.com.ar. (nd). Balística Forense. 3 de Junio 2015, de
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