Articulo de referencia

Instituto Pakistaní de Ciencia y Tecnología Nuclear

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El Instituto Pakistaní de Ciencia y Tecnología Nuclear ( PINSTECH ) es un complejo de investigación y desarrollo científico financiado por el gobierno federal en Nilore , Islamabad , Pakistán . [ 1 ] [ 2 ]

El sitio fue diseñado por el arquitecto estadounidense Edward Durell Stone y su construcción se completó en 1965. Ha sido descrito como "[quizás] el complejo de física arquitectónicamente más impresionante del mundo". [ 3 ]

En respuesta a la guerra con India en 1971, el laboratorio fue reconvertido en un laboratorio principal de armas, dejando atrás su misión civil original. [ 3 ] Desde la década de 1990, el laboratorio se ha centrado cada vez más en la misión civil y mantiene una amplia cartera de oportunidades de investigación en supercomputación , energías renovables , ciencias físicas , filosofía , ciencia de los materiales , medicina , ciencias ambientales y matemáticas . [ 4 ] [ 5 ]

Descripción general

El Instituto Pakistaní de Ciencia y Tecnología Nuclear (PINSTECH) es una de las principales instituciones de investigación y desarrollo del país, afiliada a la seguridad nacional. [ 6 ] Es un laboratorio nacional principal que tiene la responsabilidad de garantizar la seguridad y confiabilidad del programa de armas nucleares del país mediante el avance de las aplicaciones en ciencia y tecnología. : 84 [ 7 ]

El PINSTECH está ubicado en Nilore , a unos 24 km al sureste de Islamabad, y fue diseñado por la firma estadounidense AMF Atomics y Edward Durell Stone, quien una vez expresó: "Este... ha sido mi mayor trabajo. Estoy orgulloso de que parezca que pertenece a este país". : 56–57 [ 7 ] [ 3 ]  

Dado que es propiedad del Gobierno de Pakistán , está gestionado por la Comisión de Energía Atómica de Pakistán . [ 7 ] Los programas de investigación científica del laboratorio reciben apoyo a través del Instituto Pakistaní de Ingeniería y Ciencias Aplicadas , también en Nilore. [ 6 ] El laboratorio abarca una superficie de aproximadamente 400 acres ( 1,6 km² ) . [ 6 ] [ 3 ] 

Historia

Edward Stone presentó la maqueta del Instituto Pakistaní de Ciencia y Tecnología Nuclear (PINSTECH) al presidente Ayub Khan en 1961.

La creación del Instituto Pakistaní de Ciencia y Tecnología Nuclear (Pinstech) fue la materialización de la iniciativa Átomos para la Paz en 1953 y una iniciativa largamente anhelada por Abdus Salam , quien había estado presionando para la creación de un laboratorio físico profesional desde 1951. [ 8 ] Las restricciones presupuestarias y la falta de interés de la administración gubernamental habían dejado una profunda huella en Salam, quien estaba decidido a establecer una institución a la que los científicos de los países en desarrollo pudieran acudir como un derecho a interactuar con sus pares de países industrialmente avanzados sin tener que abandonar permanentemente sus propios países. [ 8 ] La construcción de Pinstech comenzó cuando Salam logró obtener financiación de los Estados Unidos en 1961. [ 8 ]

Finalmente, Salam e IH Usmani se acercaron a Glenn T. Seaborg para obtener más financiación del laboratorio del gobierno de los Estados Unidos, que estipuló que el fondo sería si la Comisión de Energía Atómica de Pakistán estableciera un reactor de investigación propio por la suma de US$ 350.000. : 269 [ 9 ] Contrariamente a las promesas financieras de los Estados Unidos, se informó que el costo real de construcción de Pinstech se acercó a los US$ 6,6 millones ( US$ 67,4 millones en 2025 ) que fueron financiados y pagados por los contribuyentes pakistaníes en 1965. [ 3 ]  

De 1965 a 1969, el Pinstech mantuvo una interacción activa y directa de laboratorio a laboratorio con los laboratorios nacionales estadounidenses como Oak Ridge , Argonne , Livermore y Sandia . : 269 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

La biblioteca científica del instituto constaba de una gran sección que contenía referencias históricas y literatura sobre el Proyecto Manhattan , traída por Abdus Salam en 1971 antes del inicio del programa de armas nucleares bajo la administración de Zulfikar Ali Bhutto. : 51–100 [ 12 ]

La Comisión de Energía Atómica de Pakistán (PAEC) contrató al primer director del laboratorio, Rafi Muhammad , profesor de física en la Universidad del Colegio Gubernamental de Lahore (GCU), quien afilió el Pinstech a la Universidad Quaid-i-Azam en 1967, llevando a cabo algunas pruebas de materiales especiales. [ 13 ] Pronto, los científicos del Instituto de Física Teórica de la Universidad Quaid-i-Azam tuvieron la oportunidad de buscar un empleo permanente de investigación en física en el laboratorio. [ 8 ]

Proyectos importantes

disuasión estratégica

Después de la costosa guerra con India en 1971, la reconversión del Laboratorio Pinstech fue difícil ya que nunca se concibió como un laboratorio de armas. [ 3 ] Inicialmente, la producción de núcleos de plutonio en Pinstech fue bastante difícil junto con su pequeño reactor de investigación que nunca podría ser una fuente de plutonio apto para armas. [ 3 ] A pesar de sus deficiencias, las investigaciones y los estudios clasificados para comprender la ecuación de estado del plutonio fueron iniciados por los físicos del laboratorio Pinstech en 1972. [ 3 ] El laboratorio Pinstech se convirtió en un laboratorio principal de investigación y desarrollo cuando inició su ingenioso programa para la producción de óxido de plutonio (plutonia) y óxido de uranio (urania) en 1973. : 106 [ 7 ]

El laboratorio Pinstech también fue un centro de aprendizaje para adquirir experiencia en el ciclo del combustible nuclear, brindando capacitación a otras instalaciones tras adquirir los conocimientos básicos de las industrias europeas antes de 1969. [ 3 ] En el laboratorio Pinstech se construyó una planta piloto (New Labs) para reprocesar el combustible gastado de reactores y producir núcleos de plutonio. [ 3 ] Además de sus programas fundamentales y básicos en ciencias físicas, el laboratorio proporcionó un terreno para que los científicos pakistaníes diseñaran y desarrollaran armas, y muchos temían que la India estuviera desarrollando rápidamente una bomba nuclear . [ 7 ]

Cuando Nilore se convirtió en un sitio restringido, los esfuerzos de investigación se dirigieron a trabajar en la comprensión y producción primero del plutonio de grado reactor y eventualmente del plutonio de grado militar a partir de las barras de combustible gastado mediante un proceso químico, " reprocesamiento ". : 138 [ 7 ] El trabajo de diseño se había llevado a cabo en 20 laboratorios diferentes en el laboratorio, y fue su instalación de Nuevos Laboratorios del laboratorio la que pudo producir el primer lote de plutonio de grado arma de 239 Pu en 1983. : 191 [ 7 ] Este plutonio de grado arma fue el material fuente que se llevó en una prueba nuclear realizada en el Campo de Pruebas de Ras Koh el 30 de mayo de 1998. : 205 [ 7 ]

Ciclo del combustible nuclear

Los científicos del laboratorio Pinstech iniciaron los estudios para comprender el ingenioso ciclo del combustible nuclear a pesar de tener conocimientos básicos. : 115 [ 7 ] En 1973, el laboratorio realizó varios estudios para comprender las propiedades del óxido de uranio, produciendo finalmente el primer haz de combustible en 1976, que se envió a la central nuclear de Karachi para mantener en funcionamiento su red eléctrica. : 106 [ 7 ] Pinstech también tomó iniciativas para aprender y comprender la química del hexafluoruro de uranio , cuya tecnología se transfirió a la planta de conversión de uranio de Islamabad en 1974. : 115–116 Además, la comprensión del UF6 condujo finalmente a la producción de Zircaloys , que también se produjo primero en el laboratorio; y posteriormente se transfirió la tecnología al Complejo de Combustible Nuclear de Kundian en 1980. : 115–116

Actualmente, PINSTECH se dedica a la investigación en tiempos de paz en medicina, biología, materiales y física. Su instalación de molibdeno-42 se utilizaba para la producción de radioisótopos médicos para el tratamiento del cáncer. Científicos del Instituto Nuclear de Agricultura y Biología (NIAB) y del Instituto Nuclear de Alimentación y Agricultura (NIFA) habían estado utilizando las instalaciones de PINSTECH para llevar a cabo investigaciones avanzadas en ciencias médicas y alimentarias.

Investigación sobre el plutonio

El servicio postal pakistaní emitió un sello en honor a Pinstech en 1965 .

Desde su reconversión en 1972, el laboratorio Pinstech lleva a cabo investigaciones para comprender la ecuación de estado del plutonio, sus diagramas de fase y sus propiedades . : 200 [ 7 ] En 1987, Pinstech desarrolló una tecnología mediante la fabricación de un cromo kF39 y desarrolló una técnica innovadora, " lixiviación in situ ", que permitió la extracción de actínidos del mineral de uranio sin necesidad de molienda convencional. : 113 [ 7 ]

Los científicos informáticos del Laboratorio Pinstech habían construido una supercomputadora basada en la arquitectura de computadoras IBM clásica que permitió a los físicos de Pinstech modelar el comportamiento del plutonio sin realizar pruebas nucleares reales. : 176 [ 7 ] El trabajo de investigación sobre el plutonio se lleva a cabo en su instalación de propósito especial, los Nuevos Laboratorios, donde se diseñan y fabrican los explosivos nucleares de grado armamentístico. [ 3 ] Sin embargo, gran parte del trabajo sobre el plutonio está sujeto a información clasificada. [ 3 ]

La Instalación Centralizada de Análisis (CAF) se ha utilizado para estudiar la química del plutonio y otras áreas de las ciencias de los actínidos, y realiza experimentos en el Laboratorio Central de Diagnóstico (CDL); ambos laboratorios son las instalaciones más potentes de Pakistán. [ 3 ]

Además de su misión de seguridad nacional, el laboratorio promueve aplicaciones de la radiación y la tecnología de isótopos en diversas disciplinas científicas y tecnológicas para apoyar a la nación. [ 3 ] También trabaja en importantes campos no nucleares, cruciales para el desarrollo de la ciencia y la tecnología en el país. En 2020, se iniciaron obras de expansión en el laboratorio Pinstech para mejorar su capacidad de producir isótopos para uso médico, especialmente para la preparación de radiofármacos para pacientes con cáncer, y también para contribuir a las aspiraciones del país en otras aplicaciones del uso pacífico de la tecnología nuclear. [ 1 ]

reactores nucleares

PINSTECH cuenta con aceleradores de partículas y también opera dos pequeños reactores nucleares de investigación , una planta de reprocesamiento y otra fuente experimental de neutrones basada en:

divisiones de investigación

PINSTECH cuenta con cuatro direcciones de investigación, cada una dirigida por un Director General designado . A continuación se enumeran las divisiones de PINSTECH:

Dirección de Ciencia

División de Investigación Física (DFP)

La dirección de ciencia consta de cuatro divisiones, cada una dirigida por un subdirector general. En 2004, la administración de PINSTECH reunió a todos los grupos y los fusionó en una sola división, conocida como División de Investigación Física (PRD). [ 14 ] Mientras tanto, PINSTECH también fusionó la División de Física Nuclear (NPD) y la División de Física de la Radiación (RPD), así como las Divisiones de Química Nuclear y Aplicada. A continuación se muestra la lista de grupos de investigación que trabajan en la RPD.

  • Grupo de Radiación Atómica y Nuclear
  • Grupo de Difracción de Neutrones Rápidos (FNDG) [ NB 1 ]
  • Grupo de Materiales Electrónicos y Magnéticos (EMMG) [ NB 2 ]
  • Grupo de Estudios de Trayectorias Nucleares
  • Grupo de Geología Nuclear
  • Grupo de Daños por Radiación
  • Grupo de Física de Plasmas
  • Grupo de Diagnóstico
  • Grupo de Física Matemática (MPG) [ NB 3 ]
  • Grupo de Física Teórica (TPG) [ NB 4 ]

División de Investigación Química (CRD)

  • División de Química Nuclear (NCD) - La División de Química Nuclear fue fundada en 1966 por el Dr. Iqbal Hussain Qureshi . [ NB 5 ] Actualmente, es la división más grande de PINSTECH y está compuesta por cinco grupos principales. La División de Química Nuclear ha adquirido experiencia en la caracterización de materiales de grado reactor y de alta pureza mediante técnicas analíticas avanzadas y se ocupa de problemas ambientales y de salud. [ 15 ]
  • División de Química Aplicada
  • División de Desarrollo Láser

Dirección de Sistemas y Servicios

La Dirección de Sistemas y Servicios (DSS, dirigida por el Dr. Matiullah, consta de 5 divisiones de investigación: División de Física de la Salud (HPD), [ 16 ] División de Ingeniería Nuclear (NED), [ 17 ] División de Mantenimiento Electrónico (EMD), [ 18 ] División de Servicios Generales (GSD), [ 19 ] y División de Computación (CD). [ 20 ]

Dirección de Tecnología

La Dirección de Tecnología (D-TECH) está compuesta por tres divisiones: la División de Materiales (MD), la División de Aplicaciones de Isótopos (IAD) y la División de Producción de Isótopos (IPD). Actualmente, está dirigida por el Dr. Gulzar Hussain Zahid, Ingeniero Jefe.

  • División de Materiales (DM) - La División de Materiales (DM) se estableció en 1973 con el objetivo de brindar asistencia técnica a otros proyectos de la PAEC sobre el desarrollo, la producción y la caracterización de materiales. [ 21 ]
  • División de Aplicaciones de Isótopos (IAD) - La División de Aplicaciones de Isótopos (IAD) [ NB 6 ] fue establecida en PINSTECH por el Dr. Naeem Ahmad Khan a principios de 1971. Conocida como la entidad que resuelve problemas en el instituto, la IAD es responsable de resolver problemas en hidrología isotópica, contaminación ambiental, ensayos no destructivos, aplicaciones industriales, ciencias biológicas y geología isotópica. La IAD también ofrece servicios de expertos para resolver problemas relevantes que enfrenta el sector industrial y diversas organizaciones. [ 22 ]
  • División de Producción de Isótopos (IPD) - La División de Producción de Isótopos (IPD) [ NB 7 ] Contiene el Grupo Molly, el Grupo de Producción de Generadores y el Grupo de Producción de Kits. La IPD también participa en la modificación de las instalaciones de producción de isótopos existentes. [ 23 ]

Dirección de Coordinación

La Dirección de Coordinación, encabezada por el Ing. Iqbal Hussain Khan, es una dirección administrativa que consta de tres divisiones de apoyo técnico. Esta división incluye la División de Computación, Tecnologías de la Información y la Comunicación (CICT)/Sistema de Información Gerencial (MIS), la División de Información Científica (SID) y la División de Coordinación de Programas (PCD). [ 24 ]

Directores generales (DG) de PINSTECH

Notas

  1. Fue fundado como Grupo de Física de Neutrones Rápidos por el Dr. Samar Mubarakmand en 1979. El FNPG participó en el diseño de la primera arma nuclear del país.
  2. El Grupo EMM fue fundado por el Dr. NM Butt en 1966 y produjo investigaciones de renombre mundial en espectroscopia Mössbauer.
  3. El Grupo de Física Matemática, también conocido como Grupo de Matemáticas, fue fundado en 1972, junto con el Grupo de Física Teórica, por Raziuddin Siddiqui , quien también fue su primer director. El Grupo de Matemáticas tenía el mandato de realizar cálculos matemáticos en diseños y conceptos de implosión. Ganó prestigio en 1978 cuando el Grupo, bajo la dirección de Asghar Qadir , finalizó la resolución de los complejos cálculos involucrados en la fisión nuclear y la reacción en cadena.
  4. El Grupo de Física Teórica o TPG fue fundado y establecido por el Dr. Abdus Salam, quien se desempeñó como su primer director en 1972 hasta 1974. El TPG, bajo la dirección de Salam, tenía la tarea de desarrollar diseños de armas nucleares y cálculos matemáticos relacionados con ellas. Posteriormente, el TPG diseñó con éxito el primer diseño teórico y completó los cálculos de un arma nuclear en 1978, bajo la dirección del Dr. Riazuddin.
  5. El Dr. Iqbal Hussain Qureshi (Dr. IH Qureshi) fue uno de los científicos más destacados que participaron en el desarrollo de un arma nuclear a principios de la década de 1970. El Dr. IH Qureshi lideró el NCD en el desarrollo de materiales fisionables para el dispositivo. El Dr. IH Qureshi descubrió la ecuación 6 3 Li + 2 1 H 4 2 He +22,4 MeV para equilibrar el valor Q y el balance energético en un dispositivo de fisión. 
  6. La División de Aplicaciones de Isótopos (IAD, por sus siglas en inglés) fue fundada por el Dr. Naeem Ahmad Khan en 1971. Hafeez Qureshi fue nombrado director general de la División RIAD. La RIAD fue la primera división que se dedicó al desarrollo del dispositivo de fisión en 1972.
  7. La División de Producción de Isótopos (IPD) fue fundada por el Sr. M. Bashar Khan en 2002. M. Khalid fue nombrado jefe de la División RIPD. La RIPD fue la única división que generó fondos y se ha dedicado a producir y abastecer las necesidades del centro médico nuclear de forma regular.

Referencias

  1. 1 2 Se coloca la primera piedra para las obras de ampliación en PINSTECH The News International (periódico), Publicado el 16 de octubre de 2020, Consultado el 18 de diciembre de 2020
  2. et. al. redactor. "Investigación y desarrollo de PINSTECH" . PAEC, PD.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Leslie, Stuart W. (2015). "El Taj Mahal nuclear de Pakistán" . Physics Today . 68 (2): 40– 46. Bibcode : 2015PhT....68b..40L . doi : 10.1063/PT.3.2688 . Recuperado el 26 de junio de 2023 .
  4. Bashir, Asif (12 de mayo de 2012). Akhter, PhD, Javed Iqbal; Khan, Iqbal Hussain (eds.). "Rincón del editor" (PDF) . Boletín informativo de PINSTECH . 2 (16).
  5. "La colaboración es clave a medida que Pakistán intensifica su I+D en radioisótopos" . CERN Courier . 21 de diciembre de 2022. Consultado el 26 de junio de 2023 .
  6. 1 2 3 et. al. Desconocido. "Instituto Pakistaní de Ciencia y Tecnología Nuclear" . Sociedad de Química de Pakistán . Recuperado el 18 de diciembre de 2020 .
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Khan, Feroz Hassan (2012). Comer hierba: la creación de la bomba pakistaní . Palo Alto: Stanford University Press. ISBN 978-0804784801Consultado el 18 de diciembre de 2020 .
  8. 1 2 3 4 Fraser, Gordon (2010). Cosmic Anger: Abdus Salam - The First Muslim Nobel Scientist . Oxford University Press. ISBN 978-0191578663Consultado el 18 de diciembre de 2020 .
  9. 1 2 Brink, Lars; Duff, Michael James; Phua, Kok Khoo (21 de marzo de 2017). Volumen conmemorativo en el 90.º cumpleaños de Abdus Salam . World Scientific. ISBN 978-981-314-488-0Consultado el 25 de febrero de 2024 .
  10. ^ Hasnain, PNRA, SA (7 de diciembre de 2005). "Dr. IH Usmani y los primeros días del PAEC" (PDF) . El Núcleo . 42 ( 1-2 ). Islamabad: 13– 20. doi : 10.71330/nucleus.42.01-4.1052 . Archivado desde el original (PDF) el 22 de febrero de 2012 . Consultado el 16 de noviembre de 2014 .
  11. Ahmad, Syed; Ahmad, Mansoor; Khan, H. "Timelime" . Pakistan Defence Consortium. Archivado del original el 29 de noviembre de 2014. Recuperado el 16 de noviembre de 2014 .
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  15. "División de Química Nuclear" . Archivado del original ( Caché web ) el 4 de enero de 2005.
  16. "División de Física de la Salud" . Archivado del original ( Caché web ) el 2 de enero de 2005.
  17. "División de Ingeniería Nuclear" . Archivado del original el 4 de octubre de 2006.
  18. "División de Electrónica" . Archivado del original ( Caché web ) el 4 de octubre de 2006.
  19. "División de Servicios Generales" . Archivado del original ( caché web ) el 4 de octubre de 2006.
  20. "División de Computación" . Archivado del original el 30 de octubre de 2009.
  21. "División de Material Nuclear" . Archivado del original (caché web) el 4 de enero de 2005.
  22. "División de Aplicaciones de Isótopos Radiactivos" . Archivado del original (caché web) el 4 de octubre de 2006.
  23. "División de Aplicaciones de Isótopos Radiactivos" . Archivado del original (caché web) el 4 de octubre de 2006.
  24. "División de Información Científica" . Archivado del original (caché web) el 4 de octubre de 2006.