Name: إنتاج الاصطناعية النووية نذوب زجاج (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-04T13:00:01.000+00:00
Duration: 4 min 36 s
Description: تعلم بروتوكول إنتاج الزجاج النووي الاصطناعي لدعم مجتمع التحقق الجنائي النووي. تُستخدم هذه الطريقة لتحسين تقنيات التحليل الطيفي الكتلي ومعالجة تحديات تحليل المواد النووية.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

تم نشر أجزاء من هذه الدراسة سابقا في مجلة التحليل الإشعاعي والكيمياء النووية. 3،13 براءة اختراع معلقة لهذه الطريقة.

تحذير: إن العملية المذكورة هنا تشمل استخدام المواد المشعة (مثل اليورانيوم نترات هيكساهيدرات) والعديد من المواد المسببة للتآكل. يجب استخدام الملابس الواقية المناسبة والمعدات (بما في ذلك معطف المختبر، والقفازات، وحماية العين، وغطاء الدخان) أثناء إعداد العينات. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي رصد المناطق المختبرات المستخدمة لهذا العمل بانتظام عن التلوث الإشعاعي. ملاحظة: يتم سرد المركبات الكيميائية اللازمة في الجدول 1 تم تطوير هذه الصيغة من خلال فحص سابقا أفادت البيانات التركيبية للtrinitite 10 الكسور الجماعية التي أبلغ عنها هنا تم تحديدها عن طريق حساب متوسط ​​الكسور كتلة لعدة عينات trinitite مختلفة 10 &quot;المفقودين&quot; الكتلة. (الكسور لعدم تلخيص للوحدة) موجود للسماح لبعض المرونة عند إضافة الوقود، عبث، ومكونات أخرى. لدينا تحليل مستقل من عدة عينات trinitite تشير إلى أن الكوارتز هي المرحلة الوحيدة المعدنيةالباقين على قيد الحياة في trinitite. 5 لذلك، الكوارتز المعدنية الوحيدة المدرجة في موقعنا Trinitite صياغة المعيار (STF). على الرغم من أن الحبوب مخلفات المعادن الأخرى قد ذكرت في trinitite، 11 هذه تميل إلى أن يكون الاستثناء وليس القاعدة. بشكل عام، الكوارتز المعدنية فقط وجدت في الزجاج تذوب. 10،12 أيضا، رمل الكوارتز هو عنصر مشترك من الأسفلت والخرسانة والتي سوف تكون مهمة في تشكيل الحضري ذوبان الزجاج النووي. <table fo:keep-together.within-page="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr height="41"><td colspan="2" height="41" style="height:42px;width:317px;"> وبلغ متوسط ​​البيانات Trinitite </td><td colspan="2" style="width:317px;"> مستوى Trinitite صياغة (STF) </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:159px;"> مركب </td><td style="width:159px;"> جزء الشامل </td><td style="width:159px;"> مركب </td><html><td style="width:159px;"> جزء الشامل </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> شافي 2 </td><td style="width:159px;"> 6.42x10 -1 </td><td style="width:159px;"> شافي 2 </td><td style="width:159px;"> 6.42x10 -1 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> آل 2 O 3 </td><td style="width:159px;"> 1.43x10 -1 </td><td style="width:159px;"> آل 2 O 3 </td><td style="width:159px;"> 1.43x10 -1 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> تساو </td><td style="width:159px;"> 9.64x10 -2 </td><td style="width:159px;"> تساو </td><td style="width:159px;"> 9.64x10 -2 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> فيو </td><td style="width:159px;"> 1.97x10 -2 </td><html> &quot;&gt; فيو </td><td style="width:159px;"> 1.97x10 -2 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> أهداب الشوق </td><td style="width:159px;"> 1.15x10 -2 </td><td style="width:159px;"> أهداب الشوق </td><td style="width:159px;"> 1.15x10 -2 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> نا 2 O </td><td style="width:159px;"> 1.25x10 -2 </td><td style="width:159px;"> نا 2 O </td><td style="width:159px;"> 1.25x10 -2 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> K 2 O </td><td style="width:159px;"> 5.13x10 -2 </td><td style="width:159px;"> KOH </td><td style="width:159px;"> 6.12x10 -2 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> MNO </td><td style="width:159px;"> 5.05x10 -4 </td><td style="width:159px;"> MNO </td>9px؛ &quot;&gt; 5.05x10 -4 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> تيو 2 </td><td style="width:159px;"> 4.27x10 -3 </td><td style="width:159px;"> تيو 2 </td><td style="width:159px;"> 4.27x10 -3 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> الإجمالي الكلي </td><td style="width:159px;"> 9.81x10 -1 </td><td style="width:159px;"> الإجمالي الكلي </td><td style="width:159px;"> 9.91x10 -1 </td></tr></tbody></table> الجدول 1 قائمة من المركبات الكيميائية. 1. إعداد STF ملاحظة: المعدات المطلوبة تتضمن توازن دقيق، ملاعق معدنية، وهاون ومدقة السيراميك، وغطاء الدخان الكيميائي، والقفازات المطاطية، معطف المختبر، وحماية العين. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط المكونات غير المشعة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على ما لا يقل عن 65 غراما من رمل الكوارتز (شافي 2)، 15 غراما من آل 2 O 3 &lt;/ دون&gt; مسحوق، 10 غرام من مسحوق أكسيد الكالسيوم، 2 غرام من مسحوق فيو، 2 غرام من مسحوق أهداب الشوق، 2 غرام من نا 2 مسحوق O، 7 غ من الكريات KOH، 1 غرام من مسحوق MNO و 1 غرام من تيو 2 مسحوق ( المركبات المدرجة في الجدول 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام توازن دقيق وملعقة صغيرة لقياس بدقة الكسور كتلة كل مركب كما هو موضح في الجدول 1. للحصول على أفضل النتائج إعداد 100 غرام من المصفوفة السلائف غير المشعة في وقت واحد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام هاون ومدقة ليطحنون (إلى ~ 10-20 حبيبات حجم ميكرون)، وبدقة مزيج من المركبات، وتشكيل مسحوق خليط متجانس تحتوي على 64.2 غرام من شافي 2، 14.2 غرام من آل 2 O 3، 9.64 غرام من أكسيد الكالسيوم، 1.97 ز فيو، 1،15 غرام من أهداب الشوق، 1،25 غرام من نا 2 O. 6.12 غرام من KOH، 0.0505 غرام من MNO، و0.427 غرام من تيو 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تستنهض الهمم الخليط، وذلك باستخدام خلاط الكرة، قبل وقت قصير من اتخاذ الخطوة التالية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلط STF مع اليورانيوم نترات هيكساهيدرات (مقر الأمم المتحدة) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Acquغضب لا يقل عن 1 غرام من مقر الأمم المتحدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> داخل غطاء الدخان، يطحنون بضع بلورات مقر الأمم المتحدة (باستخدام هاون ومدقة) لتشكيل مسحوق ناعم من 1-2 ميكرون حبيبات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 33.75 ميكروغرام من UNH في كل غرام من المصفوفة السلائف غير المشعة (هذه النسبة الملائمة لمحاكاة سلاح بسيط مع العائد من 1 كيلوطن). 13 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخلط جيدا خليط مسحوق، بما في ذلك مقر الأمم المتحدة، وذلك باستخدام هاون ومدقة. استكمال خلط النهائي قبل الخطوة ذوبان قريبا. </li></ol></li></ol> 2. إنتاج 1 غرام تذوب الزجاج عينة ملاحظة: المعدات المطلوبة يتضمن HTF في تصنيف 1600 درجة مئوية أو أعلى، عالية النقاء بوتقة الجرافيت، الفولاذ المقاوم للصدأ طويلة ملقط بوتقة، قفازات مقاومة للحرارة، وحماية العين. يجب ارتداء قفازات مقاومة للحرارة وحماية العين عند إدخال أو إزالة عينات من الفرن. نظارات السلامة ملون (أو نظارات الشمس) مفيدة لأنها تقلل من وهج الفرن. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنتاج عينة غير المشعة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملء طبق السيراميك سميك (مثل الهاون) مع ~ 100 غرام من الرمل الكوارتز النقي والحفاظ على RT بالقرب من موقع الفرن حيث يتم صهرها العينات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> سخن HTF إلى 1500 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس بعناية 1.00 غرام من مسحوق خليط غير المشعة ووضع المسحوق في نقاء عالية الجرافيت بوتقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع بعناية البوتقة في HTF ساخنة (باستخدام زوج طويل من الصلب ملقط بوتقة) وإذابة الخليط لمدة 30 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة عينة (مرة أخرى باستخدام ملقط) وتصب العينة المنصهرة في هاون مملوءة بالرمل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السماح للحبة الزجاج لتبرد لمدة 1-2 دقيقة قبل المناولة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تلميع حبة لإزالة الرمال المتبقية (إذا لزم الأمر). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إنتاج عينة المشعة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 2.1.1 و 2.1.2 أعلاه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس بعناية 1.00 غرام من مسحوق خليط المشع (بما في ذلك مقر الأمم المتحدة) ووضع powd<html> إيه في نقاء عالية الجرافيت بوتقة باستخدام ملعقة منفصلة وتوازن دقيق لتجنب التلوث المتبادل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 2.1.4 - 2.1.6 أعلاه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مراقبة المنطقة المحيطة الفرن (باستخدام كاشف باليد الإشعاع و / أو فحوصات انتقاد) للتحقق من التلوث الإشعاعي. </li></ol></li></ol> تنشيط 3. عينة ملاحظة: تم اشتقاق المعادلات التي تتبع افتراض استخدام الأسلحة الصف (التخصيب) معدن اليورانيوم. فإن كميات من مقر الأمم المتحدة أو أكسيد اليورانيوم تحتاج إلى زيادتها وفقا لجزء من كتلة اليورانيوم الأولي ومستوى 235 U تخصيب اليورانيوم. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تفعيل عينة تذوب الزجاج مع اليورانيوم فيو <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب جزء من كتلة معدن اليورانيوم المطلوبة للعينة باستخدام المعادلة التالية 13 (حيث m U تمثل جزء من كتلة اليورانيوم وY يمثل العائد سلاح): 473 / 53473eq1.jpg &quot;/&gt; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختياري: احسب جزء من كتلة عبث (على سبيل المثال، اليورانيوم الطبيعي والرصاص والتنجستن) باستخدام المعادلة التالية: 13 <img alt="المعادلة 2" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq2.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب العدد المستهدف من انشطارات في العينة باستخدام المعادلة التالية 13 حيث يمثل M الصورة كتلة العينة في غرام وN و يمثل عدد انشطارات المنتجة في العينة خلال التشعيع: <img alt="المعادلة 3" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq3.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب الوقت تشعيع المطلوبة باستخدام المعادلة التالية 13 حيث m 235 يمثل (مستوى التخصيب) 235 U جزء الجماعية ور IRR هي المرة التشعيع في ثوان: <img alt="المعادلة 4" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq4.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أشرق العينة لر ثواني IRR في تدفق النيوترون الحراري 4.0 × 10 14 ن / سم 2 / ثانية. على سبيل المثال، فإن التشعيع 60 ثانية في هوائي أنبوب 1 (PT-1) في HFIR (مع الحرارية إلى صدى نسبة 35) تنتج حوالي 1.1 × 10 11 انشطار في عينة تحتوي على 870 ميكروغرام من UNH (أي ما يعادل 410 ميكروغرام من اليورانيوم الطبيعي، أو 3.0 ميكروغرام من 235 U). وقد تم إنجاز هذا لأحد 0.433 غرام حبة الزجاج مصممة لمحاكاة نموذج ذوبان الزجاج التي تنتجها سلاح ذو العائد 0.1 كيلوطن. وقد تم تحليل هذه العينة بدقة من قبل كوك وآخرون. 14 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اتبع بروتوكولات السلامة المعمول بها للتعامل مع العينة المشعة بعد التشعيع. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تفعيل عينة تذوب الزجاج مع البلوتونيوم الوقود (العوامل التخطيط) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب جزء من كتلة البلوتونيوم المعادن اللازمة لعينة باستخدام المعادلة التالية 13 حيث م تمثيلا بونهاية الخبر جزء البلوتونيوم كتلة وY يمثل العائد السلاح: <img alt="المعادلة 5" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq5.jpg" /></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 3.1.2 و3.1.3 أعلاه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد الوقت تشعيع المطلوبة للحصول على العدد المطلوب من انشطارات في العينة ذوبان الزجاج. هذه المرة سوف تعتمد على تكوين ودرجة من البلوتونيوم وكذلك الطيف طاقة النيوترون. </li></ol></li></ol> ملاحظة: يجب توخي الحذر الشديد عند التعامل مع البلوتونيوم وتحليلات إضافية ستكون مطلوبة. حتى كتابة هذه السطور، وقد استخدمت اليورانيوم فقط في الاصطناعية عينات الزجاج المصهور المنتجة في UT والمشع في HFIR.

<ol><li>Carnesdale, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCarnesdale%2C+A+%22Nuclear+Forensics%3A+A+Capability+at+Risk+%28Abbreviated+Version%29%22">Nuclear Forensics: A Capability at Risk (Abbreviated Version)</a>. , Committee on Nuclear Forensics, National Research Council of the National Academies. Washington, D.C. (2010).</li>
<li>Garrison, J. R., Hanson, D. E., Hall, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monte+Carlo+analysis+of+thermochromatography+as+a+fast+separation+method+for+nuclear+forensics%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">Monte Carlo analysis of thermochromatography as a fast separation method for nuclear forensics.</a> J Radioanal Nucl Chem. 291 (3), 885-894 (2011).</li>
<li>Molgaard, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+synthetic+nuclear+melt+glass+for+forensic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">Development of synthetic nuclear melt glass for forensic analysis.</a> J Radioanal Nucl Chem. 304 (3), 1293-1301 (2015).</li>
<li>Fluegel, A. Modeling of Glass Liquidus Temperatures using Disconnected Peak Functions. ACerS 2007 Glas Opt Mater Div Meet, , (2007).</li>
<li>Oldham, C. J., Molgaard, J. J., Auxier, J. D., Hall, H. L. Comparison of Nuclear Debris Surrogates Using Powder X-Ray Diffraction. Southeastern Undergraduate Research Conference, , (2014).</li>
<li>Liezers, M., Fahey, A. J., Carman, A. J., Eiden, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+formation+of+trinitite-like+surrogate+nuclear+explosion+debris+%28+SNED+%29+and+extreme+thermal+fractionation+of+SRM-612+glass+induced+by+high+power+CW+CO+2+laser+irradiation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radional+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">The formation of trinitite-like surrogate nuclear explosion debris ( SNED ) and extreme thermal fractionation of SRM-612 glass induced by high power CW CO 2 laser irradiation.</a> J Radional Nucl Chem. 304 (2), 705-715 (2015).</li>
<li>Harvey, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+chromatographic+materials+as+substrates+for+preparing+synthetic+nuclear+explosion+debris+particles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">Porous chromatographic materials as substrates for preparing synthetic nuclear explosion debris particles.</a> J Radioanal Nucl Chem. 298 (3), 1885-1898 (2013).</li>
<li>Hanni, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquidus+temperature+measurements+for+modeling+oxide+glass+systems+relevant+to+nuclear+waste+vitrification%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Res%22%5BJournal%5D)">Liquidus temperature measurements for modeling oxide glass systems relevant to nuclear waste vitrification.</a> J Mater Res. 20 (12), 3346-3357 (2005).</li>
<li>Weber, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiation+Effects+in+Glasses+Used+for+Immobilization+of+High-Level+Waste+and+Plutonium+Disposition%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Res%22%5BJournal%5D)">Radiation Effects in Glasses Used for Immobilization of High-Level Waste and Plutonium Disposition.</a> J Mater Res. 12 (8), 1946-1978 (1997).</li>
<li>Eby, N., Hermes, R., Charnley, N., Smoliga, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trinitite-the+atomic+rock%5BTitle%5D)+AND+%22Geol+Today%22%5BJournal%5D)">Trinitite-the atomic rock.</a> Geol Today. 26 (5), 180-185 (2010).</li>
<li>Bellucci, J. J., Simonetti, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+forensics%3A+searching+for+nuclear+device+debris+in+trinitite-hosted+inclusions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">Nuclear forensics: searching for nuclear device debris in trinitite-hosted inclusions.</a> J Radioanal Nucl Chem. 293 (1), 313-319 (2012).</li>
<li>Ross, C. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRoss%2C+CS+%22Optical+Properties+of+Glass+from+Alamogordo%2C+New+Mexico%22">Optical Properties of Glass from Alamogordo, New Mexico</a>. , (1948).</li>
<li>Giminaro, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compositional+planning+for+development+of+synthetic+urban+nuclear+melt+glass%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radional+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">Compositional planning for development of synthetic urban nuclear melt glass.</a> J Radional Nucl Chem. , (2015).</li>
<li>Cook, M. T., Auxier, J. D., Giminaro, A. V., Molgaard, J. J., Knowles, J. R., Hall, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+gamma+spectra+from+trinitite+versus+irradiated+synthetic+nuclear+melt+glass%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">A comparison of gamma spectra from trinitite versus irradiated synthetic nuclear melt glass.</a> J Radioanal Nucl Chem. , (2015).</li>
<li>Fahey, J., Zeissler, C. J., Newbury, D. E., Davis, J., Lindstrom, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postdetonation+nuclear+debris+for+attribution%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Postdetonation nuclear debris for attribution.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (47), 20207-20212 (2010).</li>
<li>Bellucci, J. J., Simonetti, A., Koeman, E. C., Wallace, C., Burns, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+detailed+geochemical+investigation+of+post-nuclear+detonation+trinitite+glass+at+high+spatial+resolution%3A+Delineating+anthropogenic+vs.+natural+components%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Geol%22%5BJournal%5D)">A detailed geochemical investigation of post-nuclear detonation trinitite glass at high spatial resolution: Delineating anthropogenic vs. natural components.</a> Chem Geol. 365, 69-86 (2014).</li>
<li>Donohue, P. H., Simonetti, A., Koeman, E. C., Mana, S., Peter, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nuclear+Forensic+Applications+Involving+High+Spatial+Resolution+Analysis+of+Trinitite+Cross-Sections%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">Nuclear Forensic Applications Involving High Spatial Resolution Analysis of Trinitite Cross-Sections.</a> J Radioanal Nucl Chem. , (2015).</li>
<li>Eaton, G. F., Smith, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aged+nuclear+explosive+melt+glass%3A+Radiography+and+scanning+electron+microscope+analyses+documenting+radionuclide+distribution+and+glass+alteration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">Aged nuclear explosive melt glass: Radiography and scanning electron microscope analyses documenting radionuclide distribution and glass alteration.</a> J Radioanal Nucl Chem. 248 (3), 543-547 (2001).</li>
<li>Kersting, A. B., Smith, D. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKersting%2C+AB+%22Observations+of+Nuclear+Explosive+Melt+Glass+Textures+and+Surface+Areas%22">Observations of Nuclear Explosive Melt Glass Textures and Surface Areas</a>. , Lawrence Livermore National Laboratory. (2006).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22IAEA+Safeguards+Glossary%22">IAEA Safeguards Glossary</a>. , 2001st ed, IAEA. Vienna, Austria. (2001).</li>
<li>Glasstone, S., Dolan, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGlasstone%2C+S+%22Effects+of+Nuclear+Weapons%22">Effects of Nuclear Weapons</a>. , 3rd ed, United States DOD/DOE. (1977).</li>
<li>Carney, K. P., Finck, M. R., McGrath, C. A., Martin, L. R., Lewis, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+development+of+radioactive+glass+surrogates+for+fallout+debris%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radioanal+Nucl+Chem%22%5BJournal%5D)">The development of radioactive glass surrogates for fallout debris.</a> J Radioanal Nucl Chem. 299 (1), 363-372 (2013).</li>
<li>Molgaard, J. J., Auxier, J. D., Hall, H. L. A Comparison of Activation Products in Different Types of Urban Nuclear Melt Glass. American Nuclear Society Annual Meeting, , American Nuclear Society. (2015).</li>
</ol>

تم تنفيذ هذا العمل بموجب المنحة رقم DE-NA0001983 من برنامج التحالفات الأكاديمية لعلوم الإشراف (SSAA) التابع للإدارة الوطنية للأمن النووي (NNSA).

مذكرة بشأن الخطوات 1.2.2 و1.2.3: إن المبلغ المحدد من مقر الأمم المتحدة تختلف تبعا لسيناريو يجري محاكاة. الصيغ التخطيط وضعتها Giminaro وآخرون يمكن استخدامها لاختيار كتلة مناسبة لليورانيوم في عينة معينة 13 كما نوقش في قسم &quot;تفعيل نموذج&quot; من هذه الورقة. أيضا، أكسيد اليورانيوم (UO 2 أو U 3 O 8) يمكن أن تستخدم بدلا من مقر الأمم المتحدة، إن وجدت، وجزء من كتلة 235 U في مجمع (سواء UNH أو أكسيد اليورانيوم) يجب النظر في...

سلطت المخاوف بشأن الاستخدام الخبيث المحتمل للأسلحة النووية من قبل الإرهابيين أو الدول المارقة الضوء على أهمية تحليل الطب الشرعي النووي لغرض الإسناد. 1 من المستحسن استخدام تقنيات التحليل السريع بعد التفجير لتقصير الجدول الزمني للإحالة قدر الإمكان. ويتطلب تطوير هذه التقنيات والتحقق من صحتها عينات واقعية من الحطام النووي لاختبارها. لم تعد التجارب النووية تحدث في الولايات المتحدة ولم يكن الحطام السطحي النووي من عصر الاختبار متاحا بسهولة (باستثناء الترينيتيت - الزجاج الذائب الناتج عن أول تجربة نووية في موقع الثالوث) وبالتالي هناك حاجة إلى حطام بديل واقعي. 
الهدف الأساسي للطريقة الموضحة هنا هو إنتاج حطام نووي بديل واقعي مشابه للترينيتيت. يمكن استخدام عينات الزجاج الذائب النووي الاصطناعية المتاحة بسهولة للمجتمع الأكاديمي لاختبار تقنيات التحليل الحالية وتطوير طرق جديدة مثل الكروماتوغرافيا الحرارية لتحليل ما بعد التفجير السريع. 2 مع وضع هذا الهدف في الاعتبار ، تركز الدراسة الحالية على إنتاج عينات تحاكي الترينيتيت ولكنها لا تحتوي على أي معلومات حساسة عن تصميم الأسلحة. مكونات الوقود والعبث داخل هذه العينات عامة تماما وتستند المقارنة مع الترينيتيت إلى الكيمياء والتشكل والخصائص الفيزيائية. تمت مناقشة أوجه التشابه بين الترينيتيت والزجاج الذائب النووي الاصطناعي المنتج في هذه الدراسة سابقا. 3
الغرض من هذه المقالة هو تحديد تفاصيل عملية الإنتاج المستخدمة في جامعة تينيسي (UT). تم تطوير عملية الإنتاج هذه مع وضع معلمتين رئيسيتين في الاعتبار: 1) تكوين المواد المدمجة في الزجاج الذائب النووي ، و 2) درجة حرارة انصهار المادة. توجد طرق لتقدير درجة حرارة انصهار شبكات تشكيل الزجاج4 وقد تم استخدام هذه التقنيات هنا ، جنبا إلى جنب مع التجارب الإضافية لتحديد درجة حرارة المعالجة المثلى لمصفوفة الترينيتيت. 5
تم نشر طرق بديلة لإنتاج الحطام البديل مؤخرا. يتميز استخدام الليزر عالي الطاقة بميزة خلق درجات حرارة عالية بما يكفي لإحداث تجزئة عنصرية داخل المصفوفة المستهدفة. 6 تم استخدام ركائز كروماتوغرافية مسامية لإنتاج جزيئات صغيرة مشابهة لجزيئات التساقط باستخدام طرق الطور المكثف7. الطريقة الأخيرة مفيدة للغاية لإنتاج الحطام الجسيمي (التداعيات النووية) وقد تم إثباتها مع المعادن الطبيعية. مزايا الطريقة المعروضة هنا هي 1) البساطة ، 2) قابلية التكاثر ، و 3) قابلية التوسع (يمكن أن تتراوح أحجام العينات من الخرز الصغير إلى قطع كبيرة من الزجاج الذائب). أيضا ، هذه الطريقة قابلة للتوسيع من حيث إنتاج الإنتاج ومجموعة متنوعة من سيناريوهات الانفجار التي تمت تغطيتها ، وقد تم إثباتها بالفعل باستخدام المواد المشعة. تم تنشيط عينة بنجاح في مفاعل نظائر التدفق العالي (HFIR) في مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL). تمت إضافة مركبات اليورانيوم الطبيعية إلى المصفوفة قبل الذوبان وتم إنتاج منتجات الانشطار في الموقع عن طريق الإشعاع النيوتروني. 
 تمت استشارة الأساليب في صناعة الزجاج وتلك المستخدمة لغرض تثبيت النفايات المشعة8 في تطوير الطريقة المعروضة هنا. التأثيرات الفريدة للإشعاع في النظارات ذات أهميةمتأصلة 9 وستشكل مجالا مهما للدراسة مع تطوير هذه الطريقة بشكل أكبر. 
الطريقة الموضحة أدناه مناسبة لأي تطبيق حيث تكون عينة الزجاج المصهور السائبة مطلوبة. تشبه هذه العينات إلى حد كبير المواد الموجودة بالقرب من مركز الانفجار النووي. يمكن إنتاج عينات بأحجام مختلفة ، ومع ذلك ، فإن الطرق التي تستخدم مشاعل البلازما أو الليزر ستكون أكثر فائدة لمحاكاة حطام الجسيمات الدقيقة. أيضا ، لا تصل HTFs التجارية إلى درجات حرارة عالية بما يكفي لإحداث تجزئة عنصرية لمجموعة واسعة من العناصر. يجب استخدام هذه الطريقة عندما تكون الخصائص الفيزيائية والمورفولوجية ذات أهمية قصوى.

<table><tbody><tr><td>فرن درجة حرارة عالية (HTF)</td> <td>كربوليت</td><td>HTF 18</td><td>1,800 &# 176 ؛ C HTF تستخدم لإذابة العينات</td></tr><tr><td>فرن إسقاط درجة الحرارة العالية</td><td>CM Inc.</td><td>1706 BL</td><td>1,700 &#176; فرن إسقاط C يستخدم لإذابة العينات</td></tr><tr><td>بوتقات الجرافيت</td><td>SCP Science</td><td>040-060-041</td><td>27 مل بوتقات الجرافيت عالية النقاء (10 عبوات)</td></tr> <tr><td>ملقط بوتقة</td><td>Grainger</td><td>5ZPV0</td><td>26 بوصة ، ملقط من الفولاذ المقاوم للصدأ للتعامل مع البوتقات</td></tr><tr><td>قفازات مقاومة للحرارة</td><td>Grainger</td><td>8814-09</td><td>قفازات تستخدم لحماية اليدين من الحرارة أثناء إدخال / إزالة العينة</td></tr><tr><td>الملاط و Pestle</td><td>Fisherbrand</td><td>S337631</td><td>300 مل ، ملاط ومدقة سيراميك للمسحوق والخلط</td></tr> Micro <tr><td>Balance</td><td>Grainger</td><td>8NJG2</td><td>220 g Cap ، مقياس عالي الدقة لقياس كتلة المسحوق</td></tr><tr><td>ملاعق</td><td>Fisherbrand</td><td>14374</td> ملاعق <td>معدنية لقياس كميات صغيرة من المسحوق</td></tr><tr><td>SiO2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>274739-5KG</td><td>رمل الكوارتز &nbsp ؛ رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 14808-60-7</td></tr><tr><td>Al2O3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>11028-1KG</td><td>مسحوق أكسيد الألومنيوم&nbsp; رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 1344-28-1</td></tr><tr><td>CaO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>12047-2.5KG</td><td>مسحوق أكسيد الكالسيوم &nbsp ؛ رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 1305-78-8</td></tr><tr><td>FeO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>400866-25G</td><td>مسحوق أكسيد الحديد &nbsp ؛ رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 1345-25-1</td></tr><tr><td>MgO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>342793-250G</td><td>مسحوق أكسيد المغنيسيوم &nbsp; رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 1309-48-4</td></tr><tr><td>Na2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>36712-25G</td> مسحوق <td>أكسيد الصوديوم &nbsp; رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 1313-59-3</td></tr><tr><td>KOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>278904-250G</td><td>كريات هيدروكسيد البوتاسيوم &nbsp; رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 12030-88-5</td></tr><tr><td>MnO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>377201-500G</td><td>مسحوق أكسيد المنغنيز &nbsp ؛ رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 1344-43-0</td></tr><tr><td>TiO2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>791326-5G</td><td>حبات أكسيد التيتانيوم&nbsp; رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 12188-41-9</td></tr></tbody></table>

إنتاج الاصطناعية النووية نذوب زجاج

Production of Synthetic Nuclear Melt Glass

هناك حاجة إلى حطام نووي بديل واقعي داخل مجتمع الطب الشرعي النووي لاختبار تقنيات تحليل ما بعد التفجير والتحقق من صحتها. نوجز هنا عملية جديدة لإنتاج الحطام السطحي السائب باستخدام فرن بدرجة حرارة عالية. المواد التي تم تطويرها في هذه الدراسة تشبه فيزيائيا وكيميائيا الترينيتيت (الزجاج الذائب الناتج عن التجربة النووية الأولى). يفترض أن يكون هذا الزجاج الذائب النووي الاصطناعي مشابها للمادة المزججة المنتجة بالقرب من مركز الزلزال (نقطة الصفر) لأي انفجار نووي سطحي في بيئة صحراوية. يمكن تطبيق العملية الموضحة هنا لإنتاج أنواع أخرى من الزجاج الذائب النووي بما في ذلك تلك التي من المحتمل أن تتشكل في بيئة حضرية. يمكن تحقيق ذلك ببساطة عن طريق تعديل مصفوفة السلائف التي يتم تطبيق عملية الإنتاج عليها هذه. تم تحليل الزجاج الذائب المنتج في هذه الدراسة ومقارنته ب trinitite ، مما يكشف عن مورفولوجيا بلورية قابلة للمقارنة ، وبنية فيزيائية ، وجزء فراغ ، وتركيب كيميائي.

وقد تم مقارنة العينات غير المشعة المنتجة في هذه الدراسة إلى trinitite وأرقام 1-3 تبين أن الخصائص الفيزيائية والتشكل هي في الواقع مشابهة الشكل (1) توفر الصور التي تكشف عن أوجه التشابه في اللون والملمس الذي لوحظ على مستوى العيانية. ويبين الشكل 2 مجهر المسح الإلكتروني (SEM) الثانوية الكترون (SE) الصور التي تكشف عن ميزات مشابهة على مستوى ميكرون. تم إجراء تحليل SEM باستخدام برنامج SEM وSEM. ويلاحظ فراغات عديدة في كل من...

يتم تقديم بروتوكول لإنتاج الزجاج الذائب النووي الاصطناعي ، على غرار الترينيتيت.

Realistic surrogate nuclear debris is needed within the nuclear forensics community to test and validate post-detonation analysis techniques. Here we ...

الهدف العام من هذا الإجراء هو تصنيع زجاج صهر نووي بديل لإعداد مواد يمكن استخدامها كمعايير لمجتمع الأدلة الجنائية النووية. يمكن للطريقة التي ستشاهدونها اليوم أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال الأدلة الجنائية النووية، مثل التحديات المتعلقة بتحليل زجاج الصهر النووي والتأثيرات التي تتداخل مع تقنيات مطيافية الكتلة. ويكمن العيب الرئيسي لهذه التقنية في عدم قدرتها على محاكاة الضغوط الموجودة في انفجارات الأسلحة النووية.في فيديو اليوم، ستشاهد طلاب الدراسات العليا لدي، Andrew Giminaro و Jonathan Gill، وهم يوضحون كيفية تحضير زجاج صهر نووي اصطناعي. أولاً، قم بتوفير الكميات المطلوبة من رمل الكوارتز والمكونات الإضافية كما هو موضح في البروتوكول النصي. استخدم ميزاناً دقيقاً وملعقة صغيرة لقياس الكسور الكتلية لكل مركب بدقة كما هي مدرجة هنا.بعد ذلك، استخدم الهاون والمدقة لسحق المركبات وخلطها جيداً، لتكوين خليط مسحوق متجانس. قم برج الخليط باستخدام خلاط كروي مباشرة قبل الخطوة التالية. بعد ذلك، احصل على بضع بلورات متوسطة الحجم من UNH.داخل خزانة استخلاص الغازات، قم بسحق بلورات UNH باستخدام هاون ومدقة لتشكيل مسحوق ناعم يتكون من حبيبات يتراوح حجمها من واحد إلى اثنين ميكرون. أضف 33.75 micrograms من UNH لكل جرام من مصفوفة السلائف غير المشعة. اخلط مزيج المسحوق جيداً، بما في ذلك UNH، باستخدام الهاون والمدقة.في هذه المرحلة، املأ وعاءً خزفياً سميكاً مثل الهاون بنحو 100 grams من رمل الكوارتز النقي، واحفظه في درجة حرارة الغرفة بالقرب من موقع الفرن الذي سيتم فيه صهر العينات. قم بتسخين الفرن عالي الحرارة مسبقاً حتى 1, 500 درجة مئوية. وبعد قياس جرام واحد بعناية من خليط المسحوق المشع، ضعه في بوتقة من الجرافيت عالي النقاء.بعد ذلك، ضع البوتقة بعناية في فرن درجات الحرارة المرتفعة المسخن باستخدام ملقط بوتقة فولاذي طويل. وبعد صهر الخليط لمدة 30 دقيقة، أخرجه من الفرن وصبه في هاون مملوء بالرمل. وتكشف الصور عن أوجه التشابه في اللون والملمس بين العينات غير المشعة ومادة الترينيت (trinitite) التي تم إنتاجها في هذه الدراسة، والتي لوحظت على المستوى العياني.تُعرض هنا صور الإلكترونات الثانوية مأخوذة بواسطة المجهر الإلكتروني الماسح، والتي تكشف عن ميزات مماثلة على مستوى الميكرون. حيث يُلاحظ وجود العديد من الفجوات، كما تظهر العيوب وعدم التجانس بشكل مماثل في كل من الترينيتيت والعينات الاصطناعية. ويظهر هنا مقارنة بين أطياف حيود الأشعة السينية للمسحوق للترينيتيت والعينات الاصطناعية.يُعد الكوارتز المعدن الوحيد الموجود في كلتا الحالتين، كما أن شدة القمم متشابهة، مما يشير إلى درجة مماثلة من الحالة غير المتبلورة. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إنجازها في غضون أربع ساعات إذا نُفذت بشكل صحيح. وعند تطبيق هذه الطريقة، من المهم جداً توخي الحذر الشديد بشأن درجات الحرارة المرتفعة المستخدمة في هذا الإجراء.بعد اتباع هذا الإجراء، يمكن تنفيذ طرق أخرى مثل تطوير الزجاج المصهور في المناطق الحضرية للإجابة على أسئلة إضافية، مثل الاختلافات بين المورفولوجيات والمدن. وقد مهدت هذه التقنية بعد تطويرها الطريق للباحثين في مجال الأدلة الجنائية النووية لاستكشاف أوجه القصور المحتملة والتقنيات التحليلية المطلوبة لإجراء تحليلات على حطام ما بعد التفجير. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إنتاج وتحليل حطام نووي بديل يشبه إلى حد كبير الحطام الذي عُثر عليه في اختبار ترينيتي.عند العمل مع أفران ذات درجات حرارة عالية، قد يكون الأمر خطيراً للغاية، لذا يجب دائماً اتخاذ الاحتياطات اللازمة عند تنفيذ هذه الطريقة، مثل ارتداء نظارات واقية مناسبة ومعدات وقاية شخصية مصنفة لتحمل درجات الحرارة.

production-of-synthetic-nuclear-melt-glass

Research

JoVE Journal

Engineering

الهندسة

نقدم تجميع درجات حرارة عالية السلائف السبائك...

توليف الأيونات تسعة ذرة Zintl Deltahedral من الجرمانيوم وFunctionalization مع المجموعات العضوية

ويرد على طريقة التصنيع المضافة غير مباشر الجمع بين الطباعة 3D البوليمرات مع صب الطرد المركزي لتصنيع المعادن الجمالون 3D الثماني (القاعدة والنحاس وسبائك) وجود طول الخلية وحدة من 5 ملم مع سمك الجدار من 0.5 مم.

تلفيق غير المباشر للشعرية المعادن مع أقسام رقيقة عن طريق صب الطرد المركزي

نقدم تجارب في أي وقود نووي حقيقي، الكسوة، واحتواء المواد الليزر تسخينها إلى درجات حرارة تتجاوز ك 3,000 بينما سلوكهم هو درس بالتألق التحليل الطيفي، والتحليل الحراري. محاكاة هذه التجارب، على نطاق مختبر، تشكيل مرحلة الحمم عقب انهيار أساسية مفاعل النووي.

الليزر-تدفئة والتألق قياس الطيف الكتلي لدراسة المواد النووية في ظروف محاكاة حادث محطة الطاقة نووية

تقترح هذه المخطوطة طريقة كيمياء ناعمة لتصنيع الكريات المجهرية الزجاجية المجوفة الفائقة للماء والمغلفة ب TiO2 (HGM) مع خصائص عاكسة عالية للأشعة تحت الحمراء.

تيو<sub&gt; 2</sub&gt; المغلفة زجاج مجوف الجزئي مع خصائص Superhydrophobic العالية والأشعة تحت الحمراء للانعكاس تجميعي بطريقة لينة الكيمياء

ويصف هذا البروتوكول تلفيق الواجهات الزجاجية الجودة البصرية تمتز مع المركبات المحتوية على المواد الهيدروكربونية سلسلة طويلة التي يمكن استخدامها لرصد الانصهار بلعم من العينات الحية وتمكن مجهرية فائقة القرار العينات الثابتة .

اختﻻق الواجهات الزجاجية الجودة البصرية لدراسة الانصهار بلعم

نقدم هنا، بروتوكولا لوصف التحقيقات خارج الموقع و في الموقع من التحولات الهيكلية في نظارات معدنية. استخدمنا الأساليب التحليلية المستندة إلى النووية التي تفقد التفاعلات هايبرفيني. نحن إثبات انطباق موسباور قياس الطيف الكتلي ونثر الأمام النووي الإشعاع السنكروتروني أثناء تجارب يحركها درجة الحرارة.

أساليب الموقع السابقين والتحقيق في عين المكان للتحولات الهيكلية: حالة بلورة نظارات معدنية

يتم وصف الإجراءات الرئيسية لتحسين عملية الختم وتحقيق الرصد في الوقت الحقيقي لهيكل الختم من المعدن إلى الزجاج (MTGS) بالتفصيل. تم تصميم الألياف المدمجة Bragg صريف (FBG) الاستشعار لتحقيق الرصد على الانترنت من درجة الحرارة والإجهاد المتبقية عالية المستوى في MTGS مع رصد الضغط البيئي في وقت واحد.

عملية الختم الأمثل والرصد في الوقت الحقيقي لهياكل الختم من الزجاج إلى المعدن

هنا ، نقدم بروتوكولا لتوليف نوعين من بلورات UTe2: تلك التي تظهر الموصلية الفائقة القوية ، عن طريق تخليق نقل البخار الكيميائي ، وتلك التي تفتقر إلى الموصلية الفائقة ، عن طريق تخليق تدفق المعادن المنصهرة.

مقارنة بين طريقتين مختلفتين لتوليف بلورات مفردة من ثنائي تيلوريد اليورانيوم فائق التوصيل

يتم تقديم بروتوكول لتوليف المواد النانوية المضيئة الثابتة (PLNPs) وتطبيقاتها المحتملة في العروض القابلة لإعادة الكتابة والمعالجة الفنية باستخدام تأثير الشفق تحت إشعاع الأشعة فوق البنفسجية (365 نانومتر).

توليف الجسيمات النانوية المضيئة الثابتة للشاشات القابلة لإعادة الكتابة وتطبيقات الإضاءة

يتيح التحليل الطيفي رامان للخلايا السائلة (FCRS) في عمليات الرصد لظواهر التفاعل والنقل أثناء التآكل المائي لزجاج السيليكات على المستوى المجهري ، وفي درجات حرارة مرتفعة ، وفي الوقت الفعلي. دون مقاطعة العمليات الجارية ، يوفر FCRS معلومات حول آليات التفاعل والحركية وعمليات النقل.

التحليل الطيفي للخلايا السائلة رامان لدراسات العمليات لظواهر التفاعل والنقل أثناء تآكل زجاج السيليكات

تعلم بروتوكول إنتاج الزجاج النووي الاصطناعي لدعم مجتمع التحقق الجنائي النووي. تُستخدم هذه الطريقة لتحسين تقنيات التحليل الطيفي الكتلي ومعالجة تحديات تحليل المواد النووية.

إنتاج الاصطناعية النووية نذوب زجاج

استكشف المزيد من الفيديوهات