En este trabajo se presenta el desarrollo de un simulador prototipo de contador de radiación nuclear para el uso en los laboratorios de enseñanza de la Física Nuclear y ciencias afines. Este equipo en desarrollo permitirá la obtención de datos necesarios para la confección de curvas características representativas correspondientes a distintas fuentes radiactivas simuladas permitiendo fundamentalmente la enseñanza sin la manipulación de elementos radiactivos reales.
Al incorporareste simulador en los procesos de enseñanza se consigue, mediante aplicación tecnológica actual, reducir los riesgos inherentes a la manipulación de las fuentes radiactivas, teniendo en cuenta para el diseño conceptos de usabilidad de este tipo de contadores de radiación nuclear en situaciones reales. Se indicará metodología a ser aplicada por un grupo de estudiantes del Centro Universitario de Tecnología Nuclear (CUTeN), de la Universidad Nacional de Córdoba.Área: Tecnología en Educación.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Chautemps, Norma Adriana

Díaz, Laura Cecilia

Lazarte, Gustavo

Pérez Lucero, Alejandra Lucía

Spanish

SEDICI - Repositorio de la UNLP

XI Congreso de Educación en Tecnología y Tecnología en Educación 
360 
SIMULADOR PROTOTIPO DE CONTADOR DE RADIACIÓN NUCLEAR 
Lazarte Gustavo1, Pérez Lucero Alejandra Lucía1,Chautemps Norma Adriana1, Díaz 
Laura Cecilia2 
1Centro Universitario de Tecnología Nuclear (CUTeN), Universidad Nacional de Córdoba 
2Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales,Universidad Nacional de Córdoba 
glazarte1@gmail.com, alejandraperezlucero@yahoo.com.ar, achautemps@gmail.com, 
lcd_ic@yahoo.com.ar 
 
RESUMEN 
 
En este trabajo se presenta el desarrollo de un 
simulador prototipo de contador de radiación 
nuclear para el uso en los laboratorios de 
enseñanza de la Física Nuclear y ciencias 
afines. Este equipo en desarrollo permitirá la 
obtención de datos necesarios para la 
confección de curvas características 
representativas correspondientes a distintas 
fuentes radiactivas simuladas permitiendo 
fundamentalmente la enseñanza sin la  
manipulación de elementos radiactivos reales. 
Al incorporareste simulador en los procesos 
de enseñanza se consigue, mediante 
aplicación tecnológica actual, reducir los 
riesgos inherentes a la manipulación de las 
fuentes radiactivas, teniendo en cuenta para el 
diseño conceptos de usabilidad de este tipo de 
contadores de radiación nuclear en situaciones 
reales. Se indicará metodología a ser aplicada 
por un grupo de estudiantes del Centro 
Universitario de Tecnología Nuclear 
(CUTeN), de la Universidad Nacional de 
Córdoba. 
 
 
Palabras clave: Aprendizaje, Tecnología, 
Usabilidad, Simulador, Energía Nuclear. 
 
INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN   
 
El interés en el uso del simulador se basa en 
la necesidad de entrenar y/o capacitar a 
personas en el área nuclear sin emplear 
material radiactivo real, lo que permite lograr 
resultados idénticos en este ambiente 
simulado con respecto al ambiente real, sin 
riesgo alguno en la manipulación de material 
radiactivo. La tecnología actual permite así el 
desarrollo del simulador de contador de 
radiación nuclear teniendo en cuenta aspectos 
de usabilidad idénticos a los empleados en 
situaciones reales [3].  
El empleo del simulador prototipo de 
contador de radiación nuclear permite obtener 
datos de situaciones reales en un ambiente 
seguro con la posibilidad de lograr 
repetibilidad de los ensayos de acuerdo a las 
estrategias de enseñanza aplicadas. 
El simulador prototipo de contador de 
radiación nuclear permite situar al estudiante 
en un ambiente semejante al real donde es 
posible desarrollar sus habilidades para el 
manejo de procedimientos a la vez que 
permite resaltar conceptos teóricos/prácticos 
de la experiencia real.   
Se destaca que es posible repetir las 
experiencias tantas veces como sea necesario 
para fijar los conceptos que son objetivo de 
los laboratorios permitiendo así trabajar al 
ritmo de aprendizaje particular. 
Por otra parte, desde el punto de vista del 
docente  la utilización de esta herramienta 
facilita la construcción del conocimiento con 
alto grado de autonomía y mayor 
comprensión de situaciones reales como así 
también el apoyo al aprendizaje de tipo 
experimental y conceptual en un ambiente 
realista [4]. 
El simulador prototipo de contador de 
radiación nuclear fue desarrollado bajo el 
concepto de empleo de hardware y software 
libres de la tecnología del Sistema Arduino.  
 
Arduino constituye una plataforma 
electrónica y de programación en la 
denominada arquitectura abierta empleada 
para automatizar diferentes procesos físicos 
[1]. 
9 y 10 de junio de 2016  
 361 
A través de una base de datos almacenada en 
el dispositivo Arduino, el usuario podrá 
seleccionar una fuente radiactiva, el 
retrodispersor y la tensión de alimentación del 
contador simulado, obteniendo las cuentas 
reales de actividad presentadas en la pantalla 
del dispositivo. 
 
ASPECTOS METODOLÓGICOS 
 
Se prevé desarrollar la siguiente metodología 
para implementar el uso del simulador 
prototipo de contador de radiación nuclear en 
las prácticas de laboratorio de materias de 
energía nuclear y afines: 
 
1. Exposición teórica de conceptos 
fundamentales para la elaboración de 
laboratorios. 
2. Generación de actividades 
problemáticas basadas en conceptos 
teóricos expuestos con anterioridad. 
3. Generación de actividades de 
laboratorio propuestas en una guía 
desarrollada para tal fin [5] que 
incluye los conceptos teóricos y 
prácticos fundamentales y una serie de 
tablas que deben ser completadas por 
los asistentes con la ayuda del 
simulador prototipo de radiación 
nuclear. 
4. Inducción al trabajo de laboratorio con 
instrucciones sobre el manejo del 
contador prototipo de radiación 
nuclear junto al porta-muestra 
simulado que lo acompaña, ambos 
necesarios para la obtención de datos 
para la elaboración de los trabajos de 
laboratorio propuestos. 
5. Selección del número de laboratorio a 
ejecutar y de las variables 
correspondientes con la obtenciónen 
pantalla del simulador de datos reales 
de contaje de radiación nuclear de 
acuerdo a la fuente simulada de 
radiación nuclear seleccionada y el 
ambiente correspondiente al 
laboratorio. Estos resultados se 
procesan verificándose los conceptos 
teóricos anteriormente abordados. 
6. Es posible realizar la validación de los 
resultados obtenidos empleando 
fuentes radiactivas y contador de 
radiación nuclear reales a lo que se 
considera no aplicable en estas etapas 
de la enseñanza quedando a criterio 
del capacitador y del grupo de 
enseñanza. 
7. Finalmente,  distribución de una 
encuesta referente a la usabilidad del 
simulador  que permitirá realizar 
mejoras en las actividades propuestas  
para las prácticas de laboratorio, 
teniendo en cuenta conceptos de 
accesibilidad, repetibilidad de las 
mediciones, calidad de los textos 
presentados en la pantalla del 
simulador y originalidad del trabajo 
propuesto. 
Con el fin de lograr los objetivos de 
enseñanza, las clases de laboratorio se 
desarrollarán en forma presencial y a distancia 
vía plataforma LEV (Laboratorio de 
Enseñanza Virtual) con la intervención activa 
de todos los participantes. En aquellos 
contenidos en que sea necesario, se trabajará 
con una metodología expositiva otorgando a 
los participantes el tiempo necesario para la 
asimilación de conceptos. En las clases 
presenciales, se estimula la participación de 
los asistentes a través de debates de diferentes 
situaciones, los que pueden continuar en el 
LEV. 
Se prevén las siguientes Actividades 
Transversales: 
 Toma de apuntes de clases y 
material disponible en LEV. 
 Ejecución de los procedimientos 
de laboratorios 
 Resolución de casos especiales 
propuestos. 
 Interpretación de resultados 
obtenidos y comparación con 
XI Congreso de Educación en Tecnología y Tecnología en Educación 
362 
valores teóricos/prácticos 
esperados. 
En la imagen 1 Imagen N° 1: Simulador 
Contador de Radiación Nuclearse encuentra el 
simulador prototipo de contador de radiación 
nuclear y el porta-muestra necesarios para los 
trabajos de laboratorio propuestos. 
 
 
Imagen N° 1: Simulador Contador de Radiación Nuclear 
 
La imagen número 2Imagen N° 2 muestra 
parte del trabajo realizado en protoboard antes 
del armado del simulador prototipo. 
 
 
 
Imagen N° 2: Parte del circuito del simulador en Protoboar 
 
La número 3 se muestra en pantalla la 
presentación del equipo en el encendido. 
 
 
 
 
 
Imagen N° 3: Pantalla Presentación 
A través de un pulsador colocado en el panel 
frontal, es posible seleccionar el número de 
laboratorio a ser realizado, el que se indica en 
pantalla, como muestra la imagen Nº 4 para el 
caso del Laboratorio N° 1 correspondiente a 
la determinación del Plateau. 
 
 
Imagen N° 4: Laboratorio N° 1 
A continuación y a modo ilustrativo se 
muestra el trabajo práctico de laboratorio que 
conduce a obtener la curva Plateau de un 
Geiger Muller. La tabla Nº1, almacenada en 
Arduino MEGA [2], permite obtener los 
valores de actividad medidos en situaciones 
reales en función de la tensión aplicada en las 
situaciones simuladas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla N° 1: Actividad Medida en función de la tensión 
aplicada 
La imagen Nº 5 muestra el valor obtenido de 
actividad para la tensión de alimentación 
correspondiente a 825 V seleccionada con el 
pulsador del panel frontal del simulador.  
 
V (tensión) Am – Fondo 
 
550 0 
600 0 
625 0 
650 695 
675 1537 
700 1592.333 
725 1557.4 
750 1590 
775 1626 
825 1759.333 
850 2037.666 
9 y 10 de junio de 2016  
 363 
 
Imagen N° 5: Actividad de la fuente radiactiva 
Para los trabajos prácticos de laboratorio 
correspondientes a Interacción de la 
Radiación con la Materia, caso de Absorción 
de Partículas Cargadas, se almacenan en el 
Arduino MEGA del simulador prototipo de 
contador de radiación nuclear los datos que se 
indican en la tabla Nº 2 donde a partir de una 
fuente radiactiva seleccionada, se obtienen los 
datos de Actividad Medida, sin presencia de 
absorbente.   
 
Fuente de Co-60 
 Actividad 
medida 
(cpm) 
Actividad – 
fondo (cpm) 
Sin 
absorbente 
2861 2811 
 
Fuente de Na-22 
 Actividad 
medida 
(cpm) 
Actividad – 
fondo (cpm) 
Sin 
absorbente 
16962 16904 
Tabla N° 2: Actividad Medida en función de la fuente 
radiactiva 
La imagen Nº 6 muestra el valor obtenido de 
actividad para el caso de la fuente radiactiva 
Co-60 seleccionada con el pulsador del panel 
frontal del simulador. 
Imagen N° 6: Actividad de la fuente radiactiva Co-60 
Para los trabajos prácticos de laboratorios 
correspondientes a la Interacción de la 
Radiación con la Materia, caso de 
Retrodispersión de Partículas Cargadas, se 
almacenan en el Arduino MEGA del 
simulador prototipo de contador de radiación 
nuclear los datos que se indican en la tabla Nº 
3 donde, a partir de la presencia de un 
retrodispersor  seleccionado por el 
participante, se obtienen los datos de 
Actividad Medida, correspondientes a 
situaciones reales. 
 
Retrodispersores Actividad 
medida 
(cpm) 
Actividad 
– fondo 
(cpm) 
Promedio  
Sin 
retrodispersor 
2899.666 2849.666 
Aluminio fino 3462.666 3412.666 
Aluminio grueso 3567 3517 
Acero 3497.666 3447.666 
Plomo 4325 4275 
Tabla N° 3: Actividad Medida en función del tipo de 
retrodispersor 
 
 
RESULTADOS 
 
En cuanto al funcionamiento del simulador se 
lograron adquisiciones digitales de las 
entradas correspondientes a diferentes 
tensiones de alimentación, fuentes radiactivas, 
absorbentes y retrodispersores como así 
también adquisiciones digitales 
correspondientes a las distintas posiciones de 
la muestra radiactiva simulada en el porta-
muestras. 
En el momento de generación del presente 
trabajo se realiza la puesta a punto del circuito 
electrónico del simulador prototipo. 
 
 
CONCLUSIONES 
El desarrollo y posterior implementación del 
simulador prototipo de contador de radiación 
nuclear permitirá lograr resultados educativos 
XI Congreso de Educación en Tecnología y Tecnología en Educación 
364 
semejantes a las prácticas de laboratorio 
reales sin la necesidad de exposición a las 
radiaciones nucleares. 
El uso de la tecnología Arduino permite el 
diseño de instrumentos tales como el que se 
presenta en este trabajo con aportes 
sustanciales a los procesos educativos y/o de 
entrenamiento a personal vinculado a la 
temática de energía nuclear.  
REFERENCIAS 
 
[1]Cortés, F.Ry Monjaraz, J.C. (2015) 
“Arduino. Aplicaciones en Robótica, 
Mecatrónica e Ingenierías”. Alfaomega. 
Primera Edición. 
 
[2]https://www.arduino.cc/en/Main/Ardui
noBoardMega2560. Consultado en 
Diciembre de 2015. 
 
[3]Aldrich, C. (2005). Learning by doing: 
a comprehensive guide to simulations, 
computer games, and pedagogy in e- 
Learning and other educational 
experiences. San Francisco: Pfeiffer. 
 
[4]Guara lnick, D., y Levy, C. (2009).  
Putting the Education into Educational 
Simulations:Pedagogical Structures, 
Guidance and Feedback.International 
Journal of Advanced Corporate Learning, 
2(1), 10-15. 
 
[5]CUTEN, Guía de Laboratorios de 
Energía Nuclear- Reactor Nuclear RA-0.
  


Simulador prototipo de contador de radiación nuclear

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/54602/Documento_completo.pdf?sequence=1

Simulador prototipo de contador de radiación nuclear

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