Resolución y optimización de Sistemas Radioanalíticos Complejos en Espectrometrías Alfa y Gamma mediante métodos Quimiométricos

Abstract

La Quimiometría se puede definir como una disciplina química que utiliza métodos matemáticos y estadísticos empleando la lógica formal para diseñar o seleccionar procedimientos de medición óptimos o experimentos, para proveer la máxima información química relevante mediante el análisis de datos y para obtener información acerca del sistema químico bajo estudio. Los procedimientos matemáticos para el procesamiento de datos multidimensionales son algoritmos que permiten el análisis de los datos en base a un determinado modelo matemático. En este trabajo se evaluaron diferentes estrategias de obtención de datos multidimensionales a partir de información instrumental proporcionada por dispositivos de medición radioanalíticos como son la espectrometría alfa y gamma. A partir de los espectros se lograron conseguir datos de distintos órdenes instrumentales, luego se exploraron las potencialidades de diversos algoritmos quimiométricos para el análisis de muestras complejas de composición variada. En el capítulo 2 se muestra el desarrollo un software GammaCal 2.0 concebido para simplificar, automatizar y dinamizar la etapa de tratamiento de datos en mediciones rutinarias de espectrómetros gamma. Este programa permite cargar reportes generados por el GammaVision o adquirir datos desde una planilla de Excel, realizar automáticamente la calibración pudiendo cambiar el grado del polinomio del ajuste, poder tratar una gran cantidad de muestras rápidamente y de forma simultánea y además calculando las contribuciones a la incertidumbre de cada una de las fuentes y la incertidumbre total combinada de cada uno de los resultados. En el capítulo 3 se desarrolló un algoritmo matemático basado en herramientas quimiométricas de primer orden para modelar espectros alfa con distinto grado de ensanchamiento por auto-absorción. Este algoritmo permite la cuantificación de señales de espectrometría alfa severamente interferidas por otros radioisótopos, permitiendo la posibilidad de determinar composición isotópica de uranio y cuantificar mezclas de distintos radioisótopos presentes en una misma fuente. En el capítulo 4 se aplican diferentes metodologías de segundo y primer orden para la resolución de interferencias espectrales (obtenidas mediante espectrometría gamma) entre el 177Lu y el 177mLu. Esto habilitó la determinación conjunta de ambos radionucleidos. Luego, con la información obtenida se realizó una optimización semi-empírica multivariable en combinación con la función de deseabilidad para conseguir las condiciones óptimas para la producción de 177Lu para su empleo en radiofarmacia.