Nuclear Forensics: Az urán-oxidok mérése szekunder ionok tömegspektrometriájának időzített repülési idejű módszerével

Eredeti címe:

Nuclear Forensics: Measurements of Uranium Oxides Using Time-Of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry

Könyv tartalma:

Az elmúlt évtizedben a bűnüldöző, kormányzati és állami szerveket megakasztotta a nukleáris anyagok kereskedelmének veszélye. Ez idő alatt a Nemzetközi Atomenergia-ügynökségnek a tiltott kereskedelemről szóló jelentései nyolcszorosára, 20-ról 160-ra nőttek.

Emiatt a nukleáris törvényszéki orvostan egy fejlődő tudományág, amely a lefoglalt különleges nukleáris anyagok azonosítására összpontosít. Ezeknek az anyagoknak az azonosítása azon a gazdag információhalmazon alapul, amely többféle analitikai és mérési technológia alkalmazásával nyerhető. Az egyes mintákból nyert összes információ felhasználható más minták további jellemzésére, ami végül az összes összegyűjtött adat központi adatbázisba történő felvételében csúcsosodik ki.

Az információkat időben kell jelenteni, mivel a lehető leghamarabb be kell mutatni a felhasználható eredményeket, ha a nukleáris anyagokkal való kereskedelemmel kapcsolatban bármilyen felelősségre vonást akarnak tenni. Az olyan azonosító paraméterek, mint az urántartalom, az izotópos összetétel és a szennyeződések szintje egyidejűleg mérhetők a minta teljes körű jellemzésére irányuló törekvés során. Mindezen mérések együttesen információt nyújthatnak az anyag eredetéről és rendeltetésszerű felhasználásáról.

A nukleáris törvényszéki vizsgálatokban jelenleg alkalmazott számos analitikai technika kiterjedt mintaelőkészítést igényel, és minimális mennyiségű információt nyújt a mintáról. A szekunder ion tömegspektrometria (TOF-SIMS) olyan gyors analitikai technikaként kerül bemutatásra, amely minimális mintaelőkészítéssel számos ilyen azonosító paramétert biztosít. A TOF-SIMS spektrumokat nyolc különböző standard referenciaanyagon gyűjtötték, amelyek a sztöchiometriák és a dúsítási szintek tartományát fedik le.

A minták UO2, UO3 és U3O8 sztöchiometriájúak voltak, az enyhén szegényített (0,5% 235U) és az erősen dúsított (90,0% 235U) urán között. A spektrumokat szimulálták, hogy a klaszterionok protonálódásából származó összetett csúcsokat dekonvolválják.