Oak Ridge National LaboratoryOak Ridge National Laboratory

Crédito: Oak Ridge National Laboratory, Departamento de Energía; fotógrafo Jason Richards

Un equipo especializado utiliza la ciencia forense nuclear para resolver casos
    
Un grupo de detectives nucleares ha asumido retos difíciles, a partir de la detección de uranio ilícito el uso de "huellas dactilares" isotópicas para investigar conspiraciones de asesinato presidenciales.

Traducción Libre: @RaymondOrta



HISTORIA COMPLETA

Joe Giaquinto del Oak Ridge National Laboratory  investiga pistas químicas de radiactividad a nivel de trazas. Giaquinto conduce el área de Química Nuclear  Analítica e isotópicas de laboratorio de ORNL, lo que contribuye de manera decisiva a la ciencia forense nuclear y la no proliferación.

Un grupo de detectives nucleares en el Departamento de Laboratorio Nacional de Energía de Oak Ridge adquiere retos difíciles, que van desde la detección de uranio ilícito para investigar conspiraciones de asesinato presidenciales a través de el análisis de "huellas dactilares" isotópicas .

"Existe una gran capacidad en Oak Ridge para las analísis nucleares, para asegurarse de que los materiales nucleares del mundo están debidamente contabilizados," dijo ORNL José Giaquinto, líder de la química e isotópicas laboratorios nucleares analíticas o NACIL. "Mi grupo es un grupo de análisis especializado. Nos centramos en el ámbito nuclear, a partir de combustibles nucleares de I + D para la investigación forense nuclear".

Desde el Proyecto Manhattan en la década de 1940 a 50 aniversario de Alto Flujo Isotópica del reactor y su selección como una señal histórica de América Nuclear Nuclear Society, ORNL ha sido el destino por excelencia para la I + D nuclear.

Ahora los investigadores están llevando NACIL atención una vez más a la capacidad nuclear de ORNL. Equipado con mejores espectrómetros de masas elementales, salas blancas magníficas del mundo y una experiencia sin igual, los científicos ORNL están en alta demanda.

Por ejemplo, dentro del grupo NACIL son los laboratorios de análisis que fueron los primeros en ser aprobados para una red de laboratorios analíticos para la Agencia Internacional de Energía Atómica de las Naciones Unidas (OIEA), la asistencia a los "Átomos para la Paz" El objetivo de la organización de salvaguardar la no proliferación nuclear con pruebas globales para detectar la actividad ilícita de enriquecimiento de uranio.

En 2011 ORNL invirtió en su grupo de química analítica nuclear, la conversión de la casa del ratón, una instalación infrautilizada que una vez llevó a cabo programa de genética innovadora del laboratorio nacional, en el Fondo para el Ultra-Trace ciencia forense del estado de la técnica. Durante los últimos dos años, el Departamento de Estado de Estados Unidos proporcionó inversiones NACIL por un total de más de $ 1.5 millones para reemplazar los viejos  espectrómetros de masas con los instrumentos del de última generación con capacidades inigualables en la sensibilidad y precisión. Bajo el liderazgo de seis años de Giaquinto, el financiamiento del grupo de trabajo de la ciencia forense nuclear se ha disparado, el aumento de casi 10 veces más que años anteriores.

Con el aumento de las solicitudes de proyectos procedentes de multitud de fuentes como el Departamento de Estado, el Departamento de Seguridad Nacional, la NASA y el OIEA los Estados Unidos, los científicos ORNL están aplicando setenta y más años de know-how nuclear para abordar algunos de los problemas de seguridad nuclear más apremiantes del mundo.

Para los científicos NACIL de éxito han examinado numerosos "escenas del crimen." Nucleares Ellos develaron los misterios detrás del asesinato del Presidente John F. Kennedy y la muerte repentina del presidente Zachary Taylor utilizando hebras de pelo simple, fragmentos de uñas y fragmentos de bala. Se analizaron las proporciones de los elementos de combustible de óxidos mixtos de la Comisión Reguladora Nuclear de Estados Unidos, perfiles de seguridad y eficacia de la fuente alternativa de combustible. Y alcanzaron incluso más alto, lo que ayuda en el desarrollo de un proceso de producción para crear los materiales de base para la batería de espacio profundo de la NASA para la próxima era de la exploración interplanetaria.

Más de veinte Investigadores de NACIL colaboran desde varios sitios a lo largo del campus del laboratorio nacional. El ingenio y la experiencia del equipo se invocan en una variedad de proyectos globales, tales como la enseñanza de prácticas analíticas en los centros internacionales de excelencia para la salvaguardia y, en el caso de la NACIL Rob Smith, co-patentar un detector químico que puede "olfatear" tumbas secretas.

El equipo trabaja a menudo con materiales radiactivos, ayudar en el desarrollo de métodos para la extracción de los isótopos de alta pureza para uso médico y la realización de extracciones químicas detalladas y aislamientos. Medidas como éstas permiten la mejora de simulaciones para la irradiación del material, proporcionando una plantilla radioquímica de mejores materiales nucleares comprensión.

Los exámenes para encontrar restos de material radiactivo a nivel de trazas son una piedra angular de los esfuerzos NACIL. Una gran parte del trabajo forense a nivel de trazas del grupo comenzó como un proyecto piloto hace dos años - y tuvo tanto éxito que el programa es ahora un pilar ORNL. El desarrollo de técnicas rápidas para la separación de los elementos y sus isótopos y métodos para la detección de trazas de "huellas dactilares" de materiales nucleares ahora beneficiarse de sus múltiples patrocinadores nacionales en el campo de la ciencia forense nuclear.

Para asegurar los kits no están contaminados antes de la recogida de muestras, los químicos hacen barridos en instalaciones de irradiación de HFIR antes de que los kits están desplegados en el campo. El OIEA, organismo de control nuclear de la historia, a continuación, puede utilizar los kits aprobados para deslizar las instalaciones nucleares para detectar si una nación ha roto promesas encaminadas a reducir el enriquecimiento y violado los acuerdos de no proliferación.

Pero es análisis por activación neutrónica, o NAA, que le da a este equipo sus capacidades únicas. El acceso a la mayor flujo de neutrones térmicos continua del mundo permite a los límites de detección más bajos para el uranio y el plutonio de cualquier instalación NAA mundial. ORNL los científicos usan para caracterizar los materiales nucleares mediante el examen de su relación de mayores, menores y trazas de elementos químicos.

Los investigadores bombardean una muestra desconocida (por ejemplo, un golpe de una prueba de IAEA) con neutrones de HFIR hasta un rayo gamma se libera, la creación de una "huella dactilar" única y detectable de material fisible de la muestra. Coincidencia de las pruebas a los estándares de referencia establecidos identifica el contenido de la muestra.

Actualmente ORNL David Glasgow está desarrollando un método para mejorar aún más la huella digital de los isótopos nucleares. "La activación neutrónica Análisis de Laboratorio [situada en HFIR] proporciona alta fidelidad irradiado materiales de investigación forense nuclear a la comunidad de investigación", dijo Glasgow. "Además, utilizamos métodos nucleares especializadas que producen mayor y datos isotópicos de huellas fisible para analizar los materiales de interés para los estudios forenses nucleares y misiones de no proliferación."

Mientras tanto, el último experimento de NACIL implica procedimientos que avanzan para caracterizaciones expandidas de combustible nuclear gastado. análisis precisos y completos son vitales en todas las etapas del ciclo del combustible, y los investigadores están desarrollando estándares y métodos para ensayos de materiales en base a este trabajo. ORNL científico computacional Ian Gauld, por ejemplo, modelos de combustibles nucleares y materiales de prueba irradiadas. Trabaja en estrecha colaboración con los científicos NACIL examinar el envejecimiento de combustible nuclear gastado experimento para comparar con los cálculos basados en la teoría para mejorar los modelos de predicción del comportamiento del combustible. Tales esfuerzos de validación también pueden ayudar a los detectives radioquímica de ORNL apoyan futuras actividades forenses.

Con el advenimiento del Fondo para el Ultra-Trace ciencia forense y un centro de espectrometría de masas multi-patrocinado en ORNL - completa con salas blancas estrictas, una pequeña huella de la energía, las nuevas cajas de guantes de protección y una cabina de campana para el análisis forense - hay innegable potencial para un futuro NACIL que hace honor a su pasado.

Historia de Fuente:

El mensaje anterior se reproduce a partir de los materiales proporcionados por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge Nota:. Los materiales pueden ser editados para el contenido y la duración.


Fuente: Sciencedaily.com // Laboratorio Nacional de Oak Ridge. "Cracking casos con la ciencia forense nuclear: Equipo especializado utiliza la ciencia forense nuclear para resolver misterios y salvaguardar los materiales." ScienceDaily. ScienceDaily, 25 de enero de 2016. <www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160125161156.htm>.



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