Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) araştırmacıları nükleer adli tıp uzmanlarıdır: nükleer materyallerin provenansı ve tarihi hakkında bilgi çıkarma sanatı ve bilimi. Şimdi, araç setlerine eklemek için yeni bir tekniği var.
Yayınlanan bir çalışmada Nükleer Materyaller DergisiLLNL ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı bilim adamları, senkrotron tabanlı tarama iletim X-ışını mikroskopisinin (STXM) kimyasal durumları ve malzeme safsızlıklarını bireysel parçacıklar ölçeğinde nasıl tanımlayabileceğini açıkladı-daha önce hiç ulaşılamadı.
Baş yazar ve LLNL bilim adamı Rachel Lim, “STXM nükleer malzemelerdeki geleneksel yöntemlerin tespit edemediği ayrıntıları görmemize izin veriyor.” Dedi. “Bireysel parçacıkların kimyasal durumlarını ve safsızlıklarını tespit etme yeteneği, nükleer adli tıp yetenekleri için büyük bir ilerlemeyi işaret ediyor.”
Yöntem, bir senkrotrondan bir uranyum numunesini taramaya kadar sadece onlarca nanometre genişliğinde bir pinprick’e odaklanmış bir röntgen ışını kullanır. Gelişmiş ışık kaynağında üretilen bu ışının özellikleri, ekibin bu üstün çözünürlüğü elde etmesine izin verir.
X-ışınları numuneden geçtikçe, dedektörler, malzemenin her noktasında birden fazla X-ışını enerjisi için kaç X-ışının emildiğini ölçer.
Lim, “Her elemanın kendi benzersiz emilim profiline sahip olduğu için – parmak izi gibi – STXM ayrıntılı görüntüler oluşturabilir ve örneğin çok küçük bölgelerinde belirli elemanları ve kimyasal durumlarını tanımlayabilir.” Dedi.
Bu teknikle, yazarlar en yaygın uranyum oksitleri belirlediler ve ölçtüler.
Bir refakatçi gazetede, Vakum Bilimi ve Teknolojisi Dergisi Ayüksek nemde oluşan plütonyum oksitlere yaklaşımı genişlettiler. Bu durumda, demirli fazlar da dahil olmak üzere ayrı ayrı parçacıklar arasında çok çeşitli buldular.
STXM, numuneye zarar vermeden az miktarda nükleer materyali hızlı ve güvenli bir şekilde analiz etmek için kullanılabilir. Ancak STXM imzalarını bir materyalin provenans ve geçmişine bağlamak için referans veri kümeleri gerekecektir.
Lim, “Maddi bir hareketin kimyasal durumu ve safsızlık profili, onu kökeni, işleme ve çevre maruziyetine bağlayan adli imzalar olarak, ancak anlamlı yorumlama yüksek kaliteli referans verileri gerektirir.” Dedi. “Daha fazla referans verisi kullanılabilir hale geldikçe, bu yaklaşım nükleer malzemelerin geçmişini ve kökenlerini izlemek için standart bir araç haline gelebilir, bu da onları izlemeyi ve korumayı kolaylaştırır.”
