Criminalistică nucleară: Măsurători ale oxizilor de uraniu utilizând spectrometria de masă cu ioni secundari cu timp de zbor

Titlul original:

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

Conținutul cărții:

În ultimul deceniu, agențiile de aplicare a legii, guvernamentale și publice au fost blocate de amenințarea traficului de materiale nucleare. În acest interval de timp, rapoartele Agenției Internaționale pentru Energie Atomică privind traficul ilicit au crescut de opt ori, de la 20 la 160.

Din acest motiv, criminalistica nucleară este o știință în plină dezvoltare, axată pe identificarea materialelor nucleare speciale confiscate. Identificarea acestor materiale se bazează pe multitudinea de informații care pot fi obținute prin aplicarea mai multor tehnologii de analiză și măsurare. Toate informațiile obținute de la fiecare probă pot fi apoi utilizate pentru a caracteriza mai bine alte probe, culminând cu includerea tuturor datelor colectate într-o bază de date centrală.

Informațiile trebuie raportate în timp util, deoarece rezultatele care pot fi luate în considerare trebuie să fie prezentate cât mai repede posibil pentru a se putea atribui traficul de materiale nucleare. Parametrii de identificare, cum ar fi conținutul de uraniu, compoziția izotopică și nivelurile de impurități, pot fi măsurați simultan în încercarea de a caracteriza complet o probă. Toate aceste măsurători combinate pot oferi informații cu privire la sursa materialului și la utilizarea sa preconizată.

Multe dintre tehnicile analitice actuale utilizate în criminalistica nucleară necesită o pregătire amplă a probelor și oferă o cantitate minimă de informații despre probă. Spectrometria de masă cu ioni secundari în timp de zbor (TOF-SIMS) este prezentată ca o tehnică analitică rapidă care oferă mulți dintre acești parametri de identificare cu o pregătire minimă a probei. S-au colectat spectre TOF-SIMS pe opt materiale de referință standard diferite care acoperă o gamă de stoichiometrii și niveluri de îmbogățire.

Eșantioanele au inclus stoichiometrii UO2, UO3 și U3O8 variind de la uraniu ușor sărăcit (0,5% 235U) la uraniu foarte îmbogățit (90,0% 235U). Spectrele au fost simulate într-un efort de deconvolvare a vârfurilor compozite rezultate din protonarea ionilor de grup.