Anexo UNICO
Memoria técnica y económica para el proyecto: «Caracterización innovadora de RBMA mediante imagen neutrón-gamma asistida por visión computarizada y técnicas de IA (CARINA)» Objeto de la colaboración El objeto de la colaboración es desarrollar un proyecto de investigación para la identificación, cuantificación y distribución en medidas no invasivas a bulto(s) entero(s) de la actividad de emisores gamma y/o emisores alfa (actínidos) presentes en residuos radiactivos generalmente de muy baja, baja y media actividad (RBMA). La detección y cuantificación de actínidos en general requiere de la extracción de muestras de los propios residuos para un análisis radioquímico posterior. Esto implica, por un lado, una caracterización invasiva (con una mayor radioexposición del operario), y un tiempo significativo de análisis y obtención de resultados. Los costes económicos y temporales de cada analítica tienen por lo tanto un impacto significativo en los procedimientos actuales de caracterización y clasificación de RBMA. Por otro lado, los equipos espectrométricos que se usan habitualmente se basan en direccionalidad (segmentación) mediante el uso de colimadores mecánicos. La posibilidad de emplear sistemas de imagen gamma con amplio campo de visión, combinadas con técnicas de visión computarizada y algoritmos de IA permitiría agilizar y acelerar los procesos de caracterización. Competencia en que se fundamenta la actuación En relación con la competencia en la que se fundamenta la actuación de Enresa como entidad integrada en el sector público institucional estatal, en virtud de la ordenación de sus actividades, a tenor de lo establecido en el artículo 38 bis. 1 de la Ley 25/1964, de 29 de abril (modificada por la Ley 11/2009, de 26 de octubre), esta tiene encomendada la gestión de los residuos radiactivos, incluido el combustible nuclear gastado y el desmantelamiento y clausura de las instalaciones nucleares, de acuerdo con el Plan General de Residuos Radiactivos aprobado por el Gobierno. En este sentido es clave el proceso de caracterización radiológica de los residuos radiactivos, necesario para llevar a cabo la gestión y posterior almacenamiento definitivo en celdas, del Centro de almacenamiento de El Cabril, de los residuos radiactivos procedentes de todas las instalaciones nucleares y radiactivas españolas. Se requiere determinar para cada bulto, contenedor o equipo y componente los valores de actividad de los isótopos de fácil medida emisores gamma pertenecientes al inventario de Referencia del Centro de Almacenamiento de El Cabril. El CSIC, de conformidad con el artículo 47 de la Ley 14/2011, de 1 de junio, de la Ciencia, la Tecnología y la Innovación (Ley de la Ciencia), es un Organismo Público de Investigación (OPI) de la Administración General del Estado, adscrito al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la Secretaría General de Investigación. La competencia en la que se fundamenta la actuación del CSIC deriva de los fines recogidos en sus estatutos, cuya misión es el fomento, la coordinación, el desarrollo y la difusión de la investigación científica y tecnológica de carácter pluridisciplinar, con el fin de contribuir al avance del conocimiento y al desarrollo económico, social y cultural, así como a la formación de personal y al asesoramiento a entidades públicas y privadas en estas materias. Por su parte, el Instituto de Física Corpuscular, IFIC, es un instituto de investigación de titularidad mixta entre el CSIC y la Universidad de Valencia dedicado a la investigación en Física Nuclear, de Partículas y de Astropartículas y a sus aplicaciones tanto en Física Médica como en otros campos de la Ciencia y la Tecnología, el cual cuenta con los medios humanos y materiales para el desarrollo de las actividades descritas en este proyecto, y con la experiencia y conocimientos desarrollados durante décadas en este campo. El CSIC está constituido como agencia estatal y, en dicha condición, se rige por lo establecido en los artículos 108 bis a 108 sexies (introducidos por la Ley de Presupuestos Generales del Estado para 2021) de la Ley 40/2015, de 1 de octubre, de Régimen Jurídico del Sector Público, y por las disposiciones de su Estatuto, aprobado por Real Decreto 1730/2007, de 21 de diciembre. Tanto para el CSIC como para Enresa, los trabajos a realizar permitirán expandir la frontera del conocimiento científico-tecnológico, aportando innovación al procedimiento convencional de caracterización gamma de RBMA y su contenido en actínidos. Descripción del programa de trabajo y de las actividades Las tareas esenciales del proyecto son las siguientes: – Desarrollar una metodología de inspección a varios bultos enteros de manera simultánea, aprovechando las capacidades de amplio campo de visión gamma combinadas con técnicas de visión computarizada y segmentación de imagen con algoritmos de IA. – Explorar la imagen simultánea neutrón-gamma no invasiva, como herramienta para la identificación de presencia de actínidos emisores alfa en RBMA y estudiar su correlación y validación frente a las técnicas convencionales basadas en análisis radioquímicos. Estas actividades se desarrollarán en los laboratorios del Instituto de Física Corpuscular, IFIC, y en las instalaciones de Enresa para medida de residuos reales, incluyendo tanto medidas en centrales nucleares como en el almacén de El Cabril. Duración del proyecto Las actividades previamente descritas serán realizadas durante la vigencia del presente convenio. Recursos humanos El equipo del CSIC por medio del IFIC estará dirigido por el Doctor César Domingo Pardo y lo formarán en total 4 doctores en física nuclear, Victor Babiano Suarez, Javier Balibrea Correa, Jorge Lerendegui Marco y Ariel Tarifeño Saldivia y a un Técnico Informático Ion Ladarescu Paliván. En Enresa estará dirigido por José Luis Leganés Nieto, Director del proyecto de caracterización en el Departamento de Ingeniería de Residuos de Baja y Media Actividad. Las tareas eminentemente experimentales se desarrollarán en IFIC. Desde Enresa también se contribuirá al desarrollo de las actividades mediante medidas reales en las instalaciones de Enresa, principalmente en El Cabril y en Santa María de Garoña, aunque puntualmente se podrán llevar a cabo actividades en centrales nucleares en operación (Cofrentes). Tanto Enresa como el CSIC se comunicarán cualquier circunstancia que obligue a modificación de los equipos, que requerirá la aprobación de las dos partes mediante una adenda de modificación del convenio que se tramitará en los términos normativamente previstos Valoración económica El coste total previsto para la realización del proyecto asciende a 729.543,70 euros (setecientos veintinueve mil quinientos cuarenta y tres euros con setenta céntimos), sumando las contribuciones del CSIC y Enresa. Enresa financiará el 75 % del coste del proyecto y el CSIC financiará el 25 %. La tabla siguiente muestra el desglose sin IVA de este presupuesto en euros: Concepto CSIC – Euros Enresa – Euros Total – Euros Personal. 546.343,70 62.000,00 608.343,70 Material fungible. 5.000,00 20.000,00 25.000,00 Equipos/Detectores. 72.000,00 72.000,00 Asistencia a reuniones. 16.000,00 8.200,00 24.200,00 Total. 639.343,70 90.200,00 729.543,70 Coste del CSIC financiado por Enresa (71,17 %). – 455.000,00 455.000,00
TOTAL DE CADA PARTICIPANTE.
184.343,70 545.200,00 729.543,70
CONTRIBUCIÓN APROXIMADA DE CADA PARTICIPANTE.
25 %
75 %
100 %
Responsables de la ejecución y supervisión del proyecto Por parte del CSIC-IFIC: Responsable de la dirección del Proyecto: Investigador Científico CSIC en el Grupo de Física Nuclear y Aplicaciones responsable de la línea CERN n_TOF.
CSIC-IFIC.
Catedrático José Beltrán, 2. E-46980 Paterna-Valencia-España Por parte de Enresa: Responsable de la dirección del Proyecto: Director Proyecto de Caracterización en el Departamento de Ingeniería de Residuos de Baja y Media Actividad (IRBMA). Enresa. Emilio Vargas, 7.
28043 Madrid.
Cronograma de actividades Las actividades se desarrollarán de acuerdo con el siguiente cronograma aproximado: Work Package Tareas específicas Anualidad 1 (meses 1-12 desde inicio) Anualidad 2 (meses 13-24 desde inicio) Anualidad 3 (meses 25-36 desde inicio) Anualidad 4 (meses 37-48 desde inicio) Anualidad 5 (meses 49-60 desde inicio) T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 WP1: Espectrometría imagen gamma. T1.1: adaptación sistema i-TED: mecánica, electronica, software (TRL4). T1.2: calibración y caracterización previa i-TED en IFIC (TRL4). T1.3: medidas CNSMG (TRL5). T1.4: medidas El Cabril (TRL5). T1.5: informe científico-técnico WP1. WP2: Espectrometría gamma de validación. T2.1: Preparación equipos IFIC, HPGe, LaBr3, etc. T2.2: Calibración espectrómetros gamma en IFIC. T2.3: medidas en CNSMG. T2.4: medidas El Cabril. T2.5: Informe científico-técnico WP2. WP3: Espectrometría imagen neutrón. T3.1: adaptación n-imager. T3.2: calibración n-imager: FOV, Sensitividad. T3.3: caracterización n-imager @ IFIC (TRL4). T3.4: medidas n-imager en CNSMG (TRL5). T3.5: medidas n-imager El Cabril (TRL5). T3.6: Informe científico-técnico WP3. WP4: Espectrometría neutrónica de validación. T4.1: Preparación espectrómetro neutrones en IFIC. T4.2: Caracterización y validación espectrómetro. T4.3: Medidas en CNSMG. T4.3: Medidas en El Cabril. T4.4: Informe científico-técnico WP4. WP5: Espectrometría imagen neutrón-gamma. T5.1: Adaptación GNVision @ IFIC. T5.2: Calibración y caracterización GNVision @ IFIC. T5.3: Validación GNVision @ IFIC (TRL5). T5.4: Medidas GNVision @ CNSMG. T5.5: Medidas GNVision @ El Cabril. T5.6: Analisis comparativo actínidos con analíticas radioquímicas. T5.7: Informe científico-técnico WP5. WP6: Coordinación, seguimiento y difusión. T6.1: Reuniones trimestrales coordinación y seguimiento. T6.2: Diseminación resultados (ICOND, RSEF, CPAN). T6.3: Protección resultados y PI. Cronograma descriptivo del plan de trabajo y las actividades propuestas Informes periódicos y finales: El CSIC y Enresa se comprometen a la realización de informes técnicos de seguimiento de I+D semestrales y fichas de memoria del proyecto en curso actualizadas semestralmente, que comprenderán el trabajo realizado en el periodo enero-junio, a entregar en la primera quincena de julio, y el periodo de enero-diciembre, a presentar en la primera quincena de enero del año siguiente, un informe final y una ficha de memoria final. Se les facilitará a los investigadores un documento plantilla para la realización de las fichas de memoria del proyecto. Cada paquete de trabajo finaliza y se cierra con la emisión de un informe científico-técnico donde se resumen las tareas realizadas, sus resultados y las conclusiones alcanzadas en dicho paquete de trabajo. La transferencia entre las partes de documentación generada como resultado de la actividad desarrollada en el proyecto deberá realizarse en formato digital, preferentemente PDF para documentos electrónicos textuales. Los formatos de los documentos electrónicos no textuales (vídeo, audio, fotografía etc.) se entregarán en su formato original y, además, en formato PDF aquellos que sean susceptibles de dicha conversión (esquemas, planos, etc.). Apéndice I: Plan de trabajo Personal de plantilla incluido: – Investigador científico CSIC responsable de la línea CERN n_TOF en el Grupo de Física Nuclear y Aplicaciones de IFIC – Científico titular CSIC responsable de la línea de neutrónica en el Grupo de Física Nuclear y Aplicaciones de IFIC – Ingeniero técnico medio CSIC adscrito al Grupo de Física Nuclear y Aplicaciones de IFIC Equipo de trabajo: – Investigador postdoctoral CSIC experto en aplicaciones nucleares y transferencia – Investigador postdoctoral CSIC experto en técnicas de inteligencia artificial – Investigador postdoctoral CSIC experto en instrumentación híbrida neutrón-gamma Desarrollo Enresa 2023-2028 Resumen ejecutivo El convenio tiene dos grandes bloques de trabajo, la caracterización simultánea de varios bidones en una única medida a bultos y la detección de actínidos. Estos dos bloques se desarrollan integrándolos en 5 paquetes de trabajo que se reflejan en el cronograma. En el primer paquete de trabajo (WP1) se adaptará instrumentación y software existente en el equipo de IFIC-CSIC para la aplicación concreta de espectrometría de imagen gamma con amplio campo de visión (T1.1). Una vez calibrado y caracterizado el equipo en las instalaciones de IFIC (T1.2) se planificarán y llevarán a cabo medidas de campo en una central nuclear en desmantelamiento (por ejemplo la Central Nuclear de Santa María de Garoña-CNSMG) (T1.3) así como en el centro de almacenamiento de El Cabril (T1.4). En ambas instalaciones se realizará una caracterización individualizada de cada barril, así como conjunta. Se tratará de procesar un número significativo de unidades para una mayor comprensión de posibles efectos sistemáticos relacionados con la composición/naturaleza de los mismos y su distribución espacial. La validación del procedimiento de espectrometría de imagen gamma se validará en WP2 tanto con medidas dedicadas empleando espectrómetros gamma de alta resolución disponibles en IFIC-CSIC, como empleando los resultados de medidas previas de caracterización llevadas a cabo en las propias instalaciones de ENRESA. Para este fin se prepararán los espectrómetros gamma en IFIC (T2.1) y se calibrarán (T2.2) para a continuación incorporarlos a las medidas de campo comunes con el espectrómetro de imagen (T2.4-2.5). El WP3 se centrará en la adaptación del espectrómetro de imagen de neutrones para estas medidas, el cual requiere un alto nivel de sensitividad y amplio campo de visión (T3.1). Una vez preparado y calibrado (T3.2) se realizarán las primeras medidas de espectrometría de imagen neutrónica en las instalaciones pertinentes (T3.4-5). La validación de la espectrometría de imagen neutrónica se realizará mediante medidas auxiliares descritas en el WP4, que comprenden la preparación de espectrómetros de neutrones (T4.1), su caracterización previa en laboratorio (T4.2) y su aplicación en paralelo a las medidas de campo con el espectrómetro de imagen neutrónica (T4.3-4). El WP5 está enfocado a la integración conjunta de espectrometría de imagen neutrón-gamma y a la adaptación del sistema para las medidas de campo, aprovechando los resultados obtenidos previamente en WP1-WP4. Una vez preparado el equipo de imagen dual (T5.1) y calibrado en los laboratorios de IFIC-CSIC (T5.2), se realizarán dos campañas de medidas de campo en CNSMG y en El Cabril, (T5.4-5). Los resultados obtenidos se contrastarán para su validación con analíticas radioquímicas (T5.6) realizadas por la parte de ENRESA. Esta comparativa permitirá cuantificar la sensitividad y validez de la técnica no invasiva y su posible uso en esta aplicación. WP6 está dirigido a la coordinación y seguimiento del proyecto (T6.1), así como a la difusión de resultados (T6.2) y la vigilancia de propiedad intelectual (T6.3). Apéndice II Estimación económica Concepto CSIC – Euros Enresa – Euros Total – Euros Personal. 546.343,70 62.000,00 608.343,70 Material fungible. 5.000,00 20.000,00 25.000,00 Equipos/Detectores. 72.000,00 72.000,00 Asistencia a reuniones. 16.000,00 8.200,00 24.200,00 Total. 639.343,70 90.200,00 729.543,70 Coste del CSIC financiado por Enresa (71,17 %). – 455.000,00 455.000,00
TOTAL DE CADA PARTICIPANTE.
184.343,70 545.200,00 729.543,70
CONTRIBUCIÓN APROXIMADA DE CADA PARTICIPANTE.
25 %
75 %
100 %
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