«Очень большая способность в Ок-Ридже существует для ядерной аналитики, полностью от помощи коммерческому производству ядерной энергии к проверке, что ядерные материалы в мире правильно составляются», сказал Джозеф Джиэкуинто ORNL, лидер Ядерной Аналитической Химии и Лабораторий Изотем или NACIL. «Моя группа – специализированная аналитическая группа. Мы сосредотачиваемся на ядерной арене от R&D ядерных топлив до ядерной судебной экспертизы и охраны нераспространения».
Из манхэттенского Проекта в 1940-х к 50-й годовщине Реактора Изотопа Высокого Потока и ее выбору как американское Ядерное Общество Ядерная Историческая достопримечательность, ORNL был выдающимся местом назначения для ядерного R&D.Теперь исследователи NACIL привлекают внимание еще раз к ядерным возможностям ORNL. Оборудованный лучшими элементными массовыми спектрометрами в мире, превосходными чистыми помещениями и непревзойденным опытом, ученые ORNL пользуются повышенным спросом.Например, в группе NACIL аналитические лаборатории, которые были первыми, чтобы быть одобренными для как сетевая аналитическая лаборатория для Объединенного Национального Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), помогая цели организации «Мирного атома» охраны нераспространения ядерного оружия с глобальными тестами обнаруживать незаконную деятельность обогащения урана.
В 2011 ORNL вложила капитал в ее ядерную аналитическую группу химии, преобразовав Дом Мыши, недогруженное средство, которое когда-то держало инновационную программу генетики национальной лаборатории в современное Научное Средство судебной экспертизы Ультраследа. За прошлые два года американский Госдепартамент предоставил инвестициям NACIL всего больше чем $1,5 миллиона, чтобы заменить стареющие массовые спектрометры современными инструментами с возможностями, непревзойденными в чувствительности и точности. Под шестилетним лидерством Джиэкуинто финансирование группы для ядерной работы судебной экспертизы взлетело, увеличившись почти 10-кратный за предыдущие годы.
С ростом запросов проекта, прибывающих из бесчисленных источников как Государственный департамент, американское Министерство национальной безопасности, НАСА и МАГАТЭ, ученые ORNL обращаются семьдесят – плюс годы ядерного ноу-хау, чтобы заняться некоторыми самыми неотложными ядерными проблемами безопасности в мире.Выслеживая для успеха ученые NACIL исследовали многочисленные ядерные «места преступлений». Они распутали тайны позади убийства президента Джона Ф. Кеннеди и внезапной смерти президента Закари Тейлора, используя простые пряди волос, черепки ногтя и фрагменты пули. Они проанализировали отношения элементов в смешано-окисном топливе для американской Комиссии по ядерному урегулированию, представив безопасность и эффективность источника альтернативного топлива.
И они достигли еще выше, помогая в развитии производственного процесса создать исходные материалы для батареи глубокого космоса НАСА в течение следующей эры межпланетного исследования.Двадцать NACIL – плюс исследователи сотрудничают с нескольких мест всюду по кампусу национальной лаборатории. Изобретательность и опыт команды призваны на множество глобальных проектов, таких как обучение аналитических методов в международных Центрах передового опыта для гарантий и, в случае Роба Смита NACIL, co-патентование химический датчик, который может «пронюхать» секретные могилы.Команда часто работает с радиоактивными материалами, помогающими в разработке методов для извлечения изотопов высокой чистоты для медицинского использования и выполнения подробных химических извлечений и изоляции.
Измерения как они позволяют улучшенные моделирования для озарения материала, обеспечивая радиохимический шаблон для лучших понимающих ядерных материалов.Экспертизы, чтобы найти остатки радиоактивного материала уровня следа являются краеугольным камнем усилий NACIL. Значительная часть уровня следа группы судебная работа началась как пилотный проект два года назад – и была так успешна, что программа – теперь оплот ORNL.
Развитие быстрых методов для отделения элементов и их изотопов и методов для обнаружения следа «отпечатки пальцев» в ядерных материалах теперь приносит пользу их многократным национальным спонсорам на арене ядерной судебной экспертизы.Чтобы гарантировать комплекты клеветы не загрязнены до типовой коллекции, химики показывают их в средствах озарения HFIR, прежде чем комплекты будут развернуты в области. МАГАТЭ, ядерная контрольная комиссия в мире, может тогда использовать одобренные комплекты, чтобы сильно ударить ядерные установки, чтобы обнаружить, если у страны есть нарушенные обещания уменьшить обогащение и нарушенные соглашения о нераспространении.
Но это – нейтронный активационный анализ или NAA, который дает этой команде его уникальные возможности. Доступ к самому высокому непрерывному тепловому нейтронному потоку в мире позволяет самые низкие пределы обнаружения для урана и плутония любого глобального средства NAA. Ученые ORNL используют его, чтобы характеризовать ядерные материалы, тщательно исследуя их отношение главных, незначительных и проследить химические элементы.Исследователи бомбардируют неизвестный образец (скажите, сильный удар от теста МАГАТЭ) с нейтронами от HFIR, пока гамма-луч не выпущен, создав уникальный и обнаружимый «отпечаток пальца» ядерного топлива образца.
Соответствие доказательствам к установленным справочным стандартам определяет содержание образца.В настоящее время Дэвид Глэсгоу ORNL разрабатывает метод, чтобы далее улучшить отпечаток пальца ядерных изотопов. «Neutron Activation Analysis Lab [расположенный в HFIR] предоставляет высокочастотные освещенные ядерные материалы судебной экспертизы научному сообществу», сказал Глэсгоу. «Кроме того, мы используем специализированные ядерные методы, которые приводят к большой части и изотопическим данным расщепляющихся следов, чтобы проанализировать материалы интереса для ядерной судебной экспертизы и миссий нераспространения».Между тем последний эксперимент NACIL включает продвигающиеся процедуры расширенных характеристик потраченного ядерного топлива.
Точные и всесторонние исследования жизненно важны на всех стадиях топливного цикла, и исследователи разрабатывают стандарты и методы для тестирования материалов на основе этой работы. ORNL вычислительный ученый Иэн Го, например, ядерные топлива моделей и освещенные испытательные материалы. Он работает в тесном сотрудничестве с учеными NACIL, исследующими старение потраченного ядерного топлива, чтобы сравнить эксперимент с основанными на теории вычислениями, чтобы улучшить прогнозирующие модели топливного поведения. Такие усилия по проверке могут также помочь радиохимическим детективам ORNL поддержать будущие действия судебной экспертизы.
С появлением Научного Средства судебной экспертизы Ультраследа и мультиспонсируемого центра масс-спектрометрии в ORNL – вместе со строгими чистыми помещениями, маленьким углеродным следом, новыми защитными защитными камерами с перчатками и просторным капотом для судебного анализа – есть бесспорный потенциал для будущего NACIL, которое соблюдает его прошлое.