Entrevista al Presidente de la Junta Directiva de ASTM para el año 2010 Roger E. Stoller

¿Puede describir el alcance de su puesto en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL)?

Al igual que la mayoría de los científicos e ingenieros que ya se encuentran en la segunda mitad de su carrera, estoy a cargo de más responsabilidades administrativas que cuando comencé a trabajar en el ORNL hace casi 26 años. Como gerente del Programa de materiales para fusión, soy responsable de la administración de las actividades de investigación del ORNL, que son subsidiadas por la Oficina de ciencias de energía por fusión del Departamento de Energía de los EE. UU., así como de las dos colaboraciones en investigación sobre radiación que desde hace tiempo llevamos adelante con nuestros colegas japoneses de la Agencia de energía atómica de Japón y de las universidades japonesas. Los experimentos utilizan una gran variedad de muestras para determinar los efectos de la radiación neutrónica sobre la microestructura de los materiales, las propiedades mecánicas y físicas, y la compatibilidad química con otros materiales. El programa es altamente colaborativo, e involucra varios científicos en materiales en el ORNL, así como a colegas de la Universidad de California y el Pacific Northwest National Laboratory (Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste).

Mi propio trabajo de investigación ha evolucionado con el tiempo. Recién graduado y durante mis primeros años en ORNL, realicé una mezcla de investigación experimental y computacional. El trabajo experimental involucró principalmente la caracterización microestructural con el uso del microscopio electrónico de transmisión y la determinación de los cambios inducidos por la radiación en la dureza y la densidad.

En este momento, mis actividades experimentales directas son bastante limitadas e involucran a varios colaboradores que son los que en realidad hacen las mediciones. Sigo muy involucrado en el modelado y simulación por computadora de los efectos de la radiación sobre los materiales estructurales, por mi cuenta y como colaborador en el ORNL y algunos otro lugares. En los últimos años he utilizado el método de dinámica molecular para investigar el daño de la radiación primaria en materiales irradiados mediante la simulación de un evento llamado cascada de desplazamiento. Estas cascadas son esencialmente una serie compleja de colisiones elásticas similares a las de las bolas de billar, en las que una partícula con alta energía, tal como un neutrón, cumple la función de la bola blanca y los átomos de hierro (en el caso del acero) responden de igual manera que un armado de bolas que acaba de ser roto. El evento finaliza en 10 a 20 picosegundos, pero deja una estructura de daño residual que evoluciona durante períodos mayores y produce una serie de cambios no deseados en las propiedades. Las normas de ASTM E693, método para calificar las exposiciones a neutrones y la E521, sobre la simulación de daño por radiación de neutrones, discuten algunos de los aspectos físicos relevantes.

También he desarrollado y aplicado otros modelos basados en la denominada teoría del índice de reacción de campo promedio que puede utilizarse para describir los procesos que ocurren en estos períodos más prolongados y en escalas de mayor longitud.

Más recientemente, soy uno de los investigadores principales de un nuevo centro de investigación Energy Frontier [ver barra lateral aquí] que ha sido fundado aquí en el ORNL por la Oficina de ciencia del Departamento de energía. El Centro utilizará una variedad de métodos computacionales y experimentales avanzados para dilucidar el comportamiento fundamental de los defectos inducidos por la radiación en materiales estructurales.

Casi 40 miembros del personal del ORNL también son miembros de ASTM International. ¿De qué  manera contribuye el ORNL al desarrollo y uso de las normas?

Estoy más familiarizado con el trabajo que hacemos aquí en la División de ciencia y tecnología de los materiales en donde trabajo. Casi la mitad de la participación del ORNL en las actividades de ASTM International corresponde a esta división, que realiza investigación y desarrollo en una amplia variedad de cuestiones referidas a materiales, desde aceros de baja aleación hasta aleaciones refractarias, de materiales cerámicos compuestos avanzados hasta compuestos de carburo de silicio. Gran parte de esta investigación incluye ensayos mecánicos de un tipo u otro, y las agencias tales como el Departamento de Energía o la Comisión Reguladora Nuclear de los EE. UU. han reconocido el valor de la aplicación de las normas de consenso en las investigaciones que subsidian.

Como resultado, el personal de la división participa en actividades de desarrollo de normas en comités como el C08 sobre Refractarios, el C28 sobre Cerámicas avanzadas, el E04 sobre Metalografía, el E08 sobre Fatiga y fractura, el E28 sobre Ensayos mecánicos y G02 sobre Desgaste y erosión. Esto incluye ayudar a organizar campañas de pruebas entre laboratorios con laboratorios internacionales y participar en ellas. Los interesados en cuestiones sobre materiales para la industria nuclear también participan en el Comité E10 sobre Tecnología nuclear y aplicaciones y el C26 sobre Ciclo del combustible nuclear. Estas normas son aplicadas luego por el personal de las divisiones en su propia investigación aquí en el laboratorio.

Las otras divisiones del ORNL con una participación importante en ASTM incluyen la División de ciencia para la energía y el transporte (ETSD por sus siglas en inglés)y la división de ciencias ambientales. La ETSD alberga el Centro de investigación e integración de tecnologías de edificios, que se centra en la investigación, desarrollo y despliegue de tecnologías para edificios energéticamente eficientes. El personal de la división participa en Comités de ASTM tales como el C16 sobre Aislación térmica, el D08 sobre Techos e impermeabilizaciones y el E06 sobre Comportamiento de edificios. El ORNL lleva adelante un extenso programa de monitoreo ambiental y el personal de Ciencias ambientales participa en el Comité E47 sobre Efectos biológicos y el futuro del medio ambiente como parte de ese esfuerzo.

En su carácter de laboratorio nacional, el ORNL investiga y desarrolla tecnología que puede ser utilizada eventualmente por el sector privado. ¿Qué función cumplen las normas en la transferencia de tecnología?

Un éxito reciente de la transferencia de tecnología en mi división es la aleación CF8C-Plus, que evolucionó de una aleación de acero inoxidable austenítico HT-UPS (alta temperatura, endurecido por precipitación ultrafina) que fue desarrollada por Phil Maziasz y sus compañeros de trabajo en el ORNL para aplicaciones nucleares avanzadas en la década del 90. Estos mismos investigadores desarrollaron la CF8C Plus, que fue patentada para aplicaciones no nucleares a alta temperatura en 2006. Debido a sus excelentes propiedades, el CF8C-Plus atrajo considerable atención. Sin embargo, no obtuvo relevancia comercial hasta que se logró la designación A297, Grado HG10MNN de aleación de ASTM. La aceptación industrial requería contar con datos de las propiedades y ensayos que cumplieran con las normas ASTM, en particular para el desafiante régimen de alta temperatura que tiene como destino esta aleación. Al respecto, contar con una norma, con metodología acordada para medir las propiedades mecánicas e interpretar los resultados de las pruebas brindaron confianza en el nuevo material.

Usted ha estado muy involucrado en las series de simposios de ASTM sobre efectos de la radiación sobre los materiales. ¿Cuál es el valor de los programas de simposios de ASTM y de publicaciones técnicas especiales?

Los simposios de ASTM International y las publicaciones técnicas especiales que surgen de ellos ayudan a respaldar a los comités técnicos de varias maneras. Por lo general, reúnen a un grupo mayor de expertos especializados que el que las reuniones del comité pueden atraer por sí mismas. Cuando se realiza en conjunto con las reuniones del comité, un simposio proporciona la oportunidad al comité o comités involucrados de explotar algunos recursos técnicos adicionales a corto plazo y quizás atraer a algunos nuevos miembros al presentarles el desarrollo de normas.

Las publicaciones técnicas especiales, y ahora elJournal of ASTM International en línea, permiten a los comités desarrollar un registro de archivo de investigaciones relevantes para una cuestión técnica específica, tal como el programa de pruebas entre laboratorios que lleva a un nuevo método de prueba. Históricamente, las publicaciones técnicas especiales han proporcionado un registro continuo de la investigación y el desarrollo en varias áreas de interés personal. Por ejemplo, las excelentes series de publicaciones técnicas especiales sobre los Efectos de las radiación en los materiales, la Dosimetría en reactores, Fatiga y fractura y Zirconio en la industria nuclear ofrecen una amplia bibliografía básica a cualquier persona interesada en estos temas.

¿Cuándo y por qué motivo se involucró por primera vez con ASTM International?

Mi director de tesis de grado, el profesor Bob Odette de la Universidad de California, Santa Barbara, fue el que me presentó a ASTM. Mi primera participación fue la presentación de un trabajo en el 11° Simposio sobre Efectos de la radiación sobre Materiales en Scottsdale, Arizona, en 1982, que se publicó en la Publicación técnica especial de ASTM 782 más tarde ese mismo año.

A través de las colaboraciones de Bob con el ORNL conocí a personas como Nick Packan, que me solicitó que participara en el Subcomité E10.08 sobre Procedimientos para la simulación de daño por radiación neutrónica. Como resultado, me involucré en los Comités E10 y C26, y fui co-presidente y presidente de algunos simposios sobre daños por radiación. Así trabajé con la gerente del personal del E10, Kathie Shaak (ahora Morgan) y Kathy Greene (ahora Dernoga) de la División de Publicaciones, que me introdujeron en el funcionamiento más interno de la sociedad. Entre las consecuencias no intencionales está el que me hayan solicitado participar en el Comité de ASTM sobre Publicaciones durante varios años y que luego me invitaran a ser parte de la Junta Directiva.

Desde hace  tiempo usted propone utilizar la tecnología de la información para respaldar el desarrollo de normas. Durante los últimos 15 años, ¿cuál ha sido el impacto de la tecnología de la información en los procesos de ASTM y de qué manera se han beneficiado sus miembros y usuarios?

Mi primer encuentro con lo que yo pensé que sería la IT de ASTM fue en 1990, después del simposio sobre efectos de la radiación que presidí. Llamé a alguien del personal para preguntarle sobre un trabajo en particular y esta personal me dijo: "Consultaré la ficha". Yo utilizaba una base de datos informática simple en ese momento y me sorprendió que alguien estuviera utilizando fichas. No transcurrió mucho tiempo hasta que me involucré en el Comité de ASTM sobre Publicaciones y, a través de los años de participación, me alegra decir que fui testigo del progreso de ASTM desde la edad de las fichas a la era de la publicación electrónica en tan solo unos pocos años.

Por supuesto, la publicación electrónica redujo los costos al tiempo que aumenta la flexibilidad con respecto a qué y cómo puede publicar una organización Las normas individuales son de más fácil acceso, al igual que los compendios de normas para una industria en particular y las variaciones de las normas tales como las versiones limitadas.

El uso de la IT también ha simplificado el desarrollado de una nueva norma con plantillas que los miembros pueden utilizar para mostrar las secciones requeridas para cada tipo de norma. Los miembros del Comité E10 también se han provisto de otras herramientas de desarrollo en línea que ASTM ha creado, tal como los espacios de trabajo colaborativo y las reuniones virtuales. No hace mucho tiempo, un grupo de tareas del Subcomité E10.02 realizó una reunión en línea con gente aquí en el laboratorio y colegas en Bélgica y Japón. La tecnología de la información ha sido de gran ayuda para traer participantes de todo el mundo a la junta, permitiendo su participación en reuniones tal como la que acabo de mencionar y también permitiéndoles emitir su voto electrónicamente de manera oportuna.

Los comités en los que usted participa, C26 y E10, tiene una gran cantidad de participantes que no son de los EE. UU. ¿De qué manera se utilizan por todo el mundo las normas de estos comités?

Desde una perspectiva histórica, la industria nuclear comercial se desarrolló antes en los EE. UU. que en cualquier otro lugar del mundo, y por supuesto hubo algo de transferencia tecnológica hacia afuera. A medida que este tipo de industrias se desarrollaron en Asia y Europa, utilizaron tecnologías que provenían de empresas de los EE. UU. tal como Westinghouse o General Electric al mismo tiempo que estaban desarrollando su propia infraestructura, por lo cual era natural que utilizaran normas ASTM. La industria nuclear es altamente internacional y colaborativa por naturaleza, por lo que los comités nucleares aún cuentan con la participación sustancial de nuestros colegas de Europa y Asia. Más del 25% de los miembros de los comités E10 y C26 son de afuera de América del Norte. En la Unión Europea y países como Rusia, China, Turquía y en algunos países de Medio Oriente y Asia, las normas de ASTM International se aplican directamente o pueden haber sido adoptadas o nombradas en normas nacionales.

¿Cuándo fue la primera vez que se encontró con las normas ASTM como estudiante de ingeniería?

Mi primer contacto sustancial fue durante mi primer año de estudiante  de posgrado en la Universidad de California en Santa Bárbara. Tenía un curso de laboratorio dictado por el profesor Gene Lucas, en el que se nos solicitaba realizar una serie de ensayos de propiedades mecánicas y se nos daban las normas ASTM como referencia. Si bien Gene era un excelente maestro, fue tener a mano las normas ASTM tal como la E8 sobre ensayos de tensión y la E399 sobre ensayos de resistencia a las fracturas durante las sesiones de laboratorio lo que me dio algo de confianza en los resultados que estaba midiendo. Esta era una buena manera de ser introducido a las normas así como al buen ejemplo de su utilidad. Casi siempre hay más de un modo de hacer cualquier ensayo o de tomar una medida, y contar con una buena descripción del método preferido que ha sido redactada por profesionales con conocimiento resulta de un valor incalculable para el novicio.

Ya que trabaja con estudiantes en su investigación, ¿tiene algún comentario sobre la forma en que los comités técnicos y los SDO de todos los sectores podrían alentar la participación de las nuevas generaciones de científicos, ingenieros y otros nuevos y potenciales grupos de interés?

En ORNL, tenemos muchos estudiantes graduados que vienen a trabajar con nosotros en diferentes programas de investigación durante gran parte de su investigación doctoral, al tiempo que siguen interactuando con sus profesores en sus universidades de origen. Sorprendentemente, es frecuente que los estudiantes de ingeniería o de ciencias se gradúen e ingresen a trabajar para una GE, una Westinghouse o una Southern California Edison sin haberse encontrado con las normas, a menos que algún docente en particular, interesado por la normalización, les haya enseñado algo acerca de ellas. De otro modo, se gradúan y aprenden sobre las normas en el trabajo. Creo que ha sido muy bueno que, durante los últimos años, ASTM haya hecho el esfuerzo de llegar a los docentes y alumnos universitarios para crear conciencia sobre la normalización  más temprano en el proceso educativo.

En enero participé en un programa relacionado con nuestras reuniones de comités de ASTM en Altanta, en donde conocí a algunos estudiantes del Instituto de tecnología de Georgia. Hice una presentación sobre el E10 y el C26 a estos estudiantes para que supieran qué es ASTM International y qué son sus normas. Luego asistieron a una sesión sobre el Subcomité E10.02. Creo que con lo sobrecargado que está el programa de pregrado de ingeniería (y por lo tanto lo difícil que es insertar módulos sobre normas en él) este tipo de extensión sirve para que ASTM llegue con éxito a los docentes y estudiantes para educarlos en el importante papel que juegan las normas.

¿Qué acción desea ver concretada durante su año como presidente?

Uno de los principales desafíos de la organización sigue siendo obtener en el mercado el reconocimiento de que ASTM es en efecto un ente normalizador internacional. Esta es realmente una cuestión de comercio internacional. La infraestructura de desarrollo de normas de los EE. UU. es muy diferente a la de Asia o Europa. Allí, las organizaciones normalizadoras son entes normalizadores nacionales, mientras que en los EE. UU. existen muchas organizaciones de normas voluntarias, de las que ASTM International es una de las más reconocidas. A pesar que continuamos aumentando nuestra participación internacional, obtener el reconocimiento de que una norma ASTM es una norma internacional sigue siendo un desafío principal para la organización debido a la naturaleza en cierto modo única del sistema en el país en el que nos tocó residir.

En términos de sectores industriales maduros, ASTM tiene el desafío de alentar la continua participación suficiente y eficiente de las personas en esas industrias. Aún en el caso de tecnologías establecidas, se están dando desarrollos todo el tiempo y debemos mantener grupos de expertos en cada uno de nuestros comités técnicos establecidos que mantendrán actualizadas nuestras normas y desarrollarán nuevas normas como garantías de la tecnología. Esto resulta crucial para ayudarnos a mantener lo que es una real ventaja de ASTM International en el mercado: su gran competencia técnica y su sentido de la oportunidad.

Si bien mi puesto e influencia como presidente de la junta son limitados, espero poder ayudar a lograr avances en estos y otros temas claves. Me complace y honra mucho esta oportunidad. He disfrutado mucho del trabajo con el personal y los miembros de ASTM International que he conocido a lo largo de mi carrera, ha sido una parte muy interesante y enriquecedora de mi vida profesional.

El Dr. Roger E. Stoller es un distinguido miembro del personal de investigación y gerente del programa de materiales para reactores de fusión de la Materials Science and Technology Division del Laboratorio nacional Oak Ridge en Oak Ridge, Tennessee. Es co-investigador principal del Centro de investigación Energy Frontier del ORNL sobre Física de los defectos que fue fundado en 2009 por la Oficina de ciencias del Departamento de energía de los Estados Unidos.

Antes de su llegada al ORNL en 1984, Stoller trabajó como investigador asociado y estudiante de posgrado en la Universidad de California, Santa Barbara, durante cuatro años y fue empleado como ingeniero de planta en el departamento de Sistemas avanzados de reactores de General Electric en Sunnyvale, California. Stoller se desempeña en la actualidad como profesor adjunto de ingeniería nuclear en la Universidad de Michigan, Ann Arbor. Es autor y coautor de más de 100 publicaciones e informes sobre los efectos de la radiación sobre los materiales en entornos que incluyen reactores de agua ligera y reactores reproductores rápidos así como reactores de fusión.

Stoller obtuvo sus títulos de B.S. y M.S en ingeniería nuclear en la Universidad de California, Santa Bárbara y en la Universidad de Wisconsin, Madison, respectivamente. En 1987, obtuvo su título de doctor en ingeniería química de la Universidad de California, Santa Bárbara.

Desde 1986, Stoller se ha desempeñado activamente como miembro reconocido del Comité E10 de ASTM sobre Tecnología nuclear y aplicaciones, y ha contribuido al desarrollo de normas en este comité, ha ocupado cargos en subcomités y ha sido presidente del E10 de 2002 a 2007. Recibió dos veces el Premio Appreciation del E10, en 1998 y en 1990; en 1995 recibió el Premio al Mérito y el título de miembro distinguido del comité. Ha participado activamente para el éxito de los Simposios de ASTM sobre Efectos de la radiación sobre los materiales, que son auspiciados por el Comité E10, y en los que se desempeñó como presidente del simposio, co-presidente, presentador y autor. También es miembro del Comité C26 de ASTM sobre Ciclo de trabajo del combustible nuclear.

Como miembro del Comité de publicaciones de ASTM desde 1993 a 2003 ocupó los cargos de vicepresidente y presidente. Ha prestado servicios en la Junta Directiva de ASTM desde 2004 y fue presidente del Comité de finanzas y auditorías en 2007.

Además de ASTM International, Stoller es miembro de la American Nuclear Society (Sociedad Nuclear Estadounidense), de la que fue presidente de la División de energía de fusión, de ASM International y de la Materials Research Society (Sociedad de investigación de los  Materiales). Fue nombrado miembro distinguido de ASM International en 2007 y miembro distinguido de la American Nuclear Society en 2009.

Todas fotografías: Curtis Boles, ORNL.