Jadrová kriminalistika: Merania oxidov uránu pomocou hmotnostnej spektrometrie sekundárnych iónov s časom letu

Pôvodný názov:

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

Obsah knihy:

V uplynulom desaťročí sa orgány činné v trestnom konaní, vládne a verejné orgány potýkali s hrozbou obchodovania s jadrovými materiálmi. Počas tohto obdobia sa počet hlásení Medzinárodnej agentúry pre atómovú energiu o nezákonnom obchodovaní zvýšil osemnásobne z 20 na 160.

Z tohto dôvodu je jadrová forenzistika rozvíjajúcou sa vedou zameranou na identifikáciu zabavených špeciálnych jadrových materiálov. Identifikácia týchto materiálov je založená na množstve informácií, ktoré možno získať použitím viacerých analytických a meracích technológií. Všetky informácie získané z každej vzorky sa potom môžu použiť na ďalšiu charakteristiku iných vzoriek, ktorá vyvrcholí zahrnutím všetkých zhromaždených údajov do centrálnej databázy.

Informácie sa musia nahlasovať včas, pretože ak sa má pripisovať zodpovednosť za nezákonné obchodovanie s jadrovým materiálom, je potrebné čo najrýchlejšie predložiť výsledky, ktoré sa dajú použiť. Identifikačné parametre, ako je obsah uránu, izotopové zloženie a úroveň nečistôt, sa môžu merať súčasne v snahe o úplnú charakteristiku vzorky. Všetky tieto merania spolu môžu poskytnúť informácie o zdroji materiálu a jeho zamýšľanom použití.

Mnohé zo súčasných analytických techník používaných v jadrovej kriminalistike si vyžadujú rozsiahlu prípravu vzorky a poskytujú minimálne množstvo informácií o vzorke. Hmotnostná spektrometria sekundárnych iónov s časom letu (TOF-SIMS) sa predstavuje ako rýchla analytická technika, ktorá poskytuje mnohé z týchto identifikačných parametrov s minimálnou prípravou vzorky. Spektrá TOF-SIMS boli zozbierané na ôsmich rôznych štandardných referenčných materiáloch, ktoré pokrývajú rozsah stechiometrie a úrovne obohatenia.

Vzorky obsahovali stechiometrie UO2, UO3 a U3O8 v rozsahu od mierne ochudobneného (0,5 % 235U) po vysoko obohatený (90 % 235U) urán. Spektrá sa simulovali v snahe dekonvolvovať zložené píky, ktoré sú výsledkom protonizácie klastrových iónov.