Desarrollo y caracterización de sensores de hidrógeno con fibra óptica para su aplicación en depósitos de residuos nucleares

Resumen

Desarrollo y caracterización de sensores de hidrógeno con fibra óptica para su aplicación en depósitos de residuos nucleares, En este trabajos e estudian varios tipos de sensores de fibra óptica para su uso en la monitorización de concentraciones pro debajo de la concentración inflamable de hidrógeno en depósitos de residuos nucleares. La tesis se enmarca en un proyecto SOMOS del quinto programa marco vinculado al diseño de repositorios de residuos nucleares seguros que es uno de los objetivos del programa europeo EURATON-EUROWASTE para el diseño y construcicón de almacenamientos de alta seguridad. En los depósitos los niveles de radiación son moderados pero las condiciones ambientes de temperatura (20-28ºC) y humedad de cercana al 100% junto con larga vida de estos residuos hacen deseable obtener sistemas de medida muy estables. Por esto para este proyecto la fibra óptica resulta adecuada debido a su naturaleza elevadamente inerte. El objetivo de este trabajo es el estudio de tres configuraciones de sensores: Siendo la propia fibra, espejo de paladio y red Bragg grabada en una fibra de vidrio recubierta de paladio. En primer lugar se lleva a cabo una revisión teórica del estado del arte de los sensores de hidrógeno, los sensores basados en fibra óptica y los sensores de fibra óptica para la detección de hidrógeno. Después repasamos la física asociada a las fibras ópticas y los mecanismos físicos de detección usados. Entre otras propiedades generales estudiamos la influencia en los espectros de atenuación que sufre la fibra al absorber hidrógeno. En eta propiedad se basa el primer sensor estudiado, el del a propia fibra óptica. El sistema paladio-hidrógeno representa un importante papel en el funcionamiento de los otros dos sensores. Estudiamos como se comporta este sistema y como estos caminos afectan las propiedades ópticas y a su volumen, factores que influyen en los sensores que preparamos. En el