Kryminalistyka jądrowa: Pomiary tlenków uranu za pomocą spektrometrii mas jonów wtórnych w czasie przelotu

Oryginalny tytuł:

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

Zawartość książki:

W ciągu ostatniej dekady organy ścigania, agencje rządowe i publiczne zostały powstrzymane przez zagrożenie związane z handlem materiałami jądrowymi. W tym czasie liczba raportów Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej dotyczących nielegalnego handlu wzrosła ośmiokrotnie z 20 do 160.

Z tego powodu kryminalistyka jądrowa jest rozwijającą się nauką skupiającą się na identyfikacji przejętych specjalnych materiałów jądrowych. Identyfikacja tych materiałów opiera się na bogactwie informacji, które można uzyskać dzięki zastosowaniu wielu technologii analitycznych i pomiarowych. Wszystkie informacje uzyskane z każdej próbki mogą być następnie wykorzystane do dalszego scharakteryzowania innych próbek, co kończy się włączeniem wszystkich zebranych danych do centralnej bazy danych.

Informacje muszą być przekazywane w odpowiednim czasie, ponieważ możliwe do podjęcia działania wyniki muszą zostać przedstawione tak szybko, jak to możliwe, jeśli ma dojść do przypisania handlu materiałami jądrowymi. Parametry identyfikacyjne, takie jak zawartość uranu, skład izotopowy i poziomy zanieczyszczeń, mogą być mierzone jednocześnie w celu pełnego scharakteryzowania próbki. Wszystkie te pomiary łącznie mogą dostarczyć informacji na temat źródła materiału i jego przeznaczenia.

Wiele z obecnych technik analitycznych stosowanych w kryminalistyce jądrowej wymaga rozległego przygotowania próbki i oferuje minimalną ilość informacji o próbce. Spektrometria mas jonów wtórnych czasu przelotu (TOF-SIMS) została przedstawiona jako szybka technika analityczna, która zapewnia wiele z tych parametrów identyfikacyjnych przy minimalnym przygotowaniu próbki. Widma TOF-SIMS zostały zebrane dla ośmiu różnych standardowych materiałów referencyjnych obejmujących zakres stechiometrii i poziomów wzbogacenia.

Próbki obejmowały stechiometrie UO2, UO3 i U3O8 od lekko zubożonego (0,5% 235U) do wysoko wzbogaconego (90,0% 235U) uranu. Widma były symulowane w celu dekonwolucji złożonych pików wynikających z protonowania jonów klastrowych.