합성 핵 용융 유리의 생산

Joshua J. Molgaard; John D. Auxier II; Andrew V. Giminaro; Colton J. Oldham; Jonathan Gill; Howard L. Hall

doi:10.3791/53473

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방법 논문

합성 핵 용융 유리의 생산

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DOI:

10.3791/53473

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2016년 1월 4일

Joshua J. Molgaard¹ , John D. Auxier II²^,³ , Andrew V. Giminaro²^,³ , Colton J. Oldham² , Jonathan Gill² , Howard L. Hall²^,³^,⁴

¹Department of Physics and Nuclear Engineering, United States Military Academy, ²Department of Nuclear Engineering, University of Tennessee, ³Radiochemistry Center of Excellence (RCoE), University of Tennessee, ⁴Institute for Nuclear Security, University of Tennessee

이 논문에서

요약

트리나이트와 유사한 합성 핵 용융 유리 생산을 위한 프로토콜이 제시됩니다.

초록

핵 법의학 커뮤니티에서는 폭발 후 분석 기술을 테스트하고 검증하기 위해 현실적인 대리 핵 파편이 필요합니다. 여기에서는 고온 용광로를 사용하여 벌크 표면 파편을 생산하는 새로운 공정을 간략하게 설명합니다. 이 연구에서 개발된 물질은 트리니타이트(첫 번째 핵 실험에서 생성된 용융 유리)와 물리적으로나 화학적으로 유사합니다. 이 합성 핵 용융 유리는 사막 환경에서 표면 핵 폭발의 진원지(그라운드 제로) 근처에서 생성된 유리화 물질과 유사한 것으로 간주됩니다. 여기에 설명된 공정은 도시 환경에서 형성될 가능성이 있는 것을 포함하여 다른 유형의 핵 용융 유리를 생산하는 데 적용할 수 있습니다. 이는 이 생산 공정이 적용되는 전구체 매트릭스를 수정하기만 하면 달성할 수 있습니다. 이 연구에서 생산된 용융 유리는 트리니타이트와 분석 및 비교하여 유사한 결정 형태, 물리적 구조, 공극 분율 및 화학적 조성을 밝혔습니다.

서론

테러리스트나 불량 국가에 의한 핵무기의 악의적 사용 가능성에 대한 우려는 귀인 규명을 위한 핵 포렌식 분석의 중요성을 강조하고 있습니다. ¹ 신속한 폭발 후 분석 기법은 가능한 한 귀인 타임라인을 단축하는 것이 바람직합니다. 이러한 기술의 개발 및 검증에는 테스트를 위한 현실적인 핵 잔해 샘플이 필요합니다. 미국에서는 더 이상 핵실험이 이루어지지 않으며, 핵실험 당시의 핵 표면 파편은 쉽게 구할 수 없기 때문에(트리니티 사이트에서 첫 번째 핵 실험으로 생성된 용융 유리인 트리니타이트는 예외) 현실적인 대리 파편이 필요합니다.

여기에 설명된 방법의 주요 목표는 트리니타이트와 유사한 현실적인 대리 핵 파편을 생산하는 것입니다. 학계에서 쉽게 구할 수 있는 합성 핵 용융 유리 샘플은 기존 분석 기술을 테스트하고 신속한 폭발 후 분석을 위한 열 크로마토그래피와 같은 새로운 방법을 개발하는 데 사용할 수 있습니다. ² 이 목표를 염두에 두고, 현재 연구는 삼위일체석을 모방하지만 민감한 무기 설계 정보를 포함하지 않는 샘플을 생산하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 이 샘플에 포함된 연료 및 변조 성분은 완전히 일반적이며 트리니타이트와의 비교는 화학, 형태 및 물리적 특성을 기반으로 합니다. 이 연구에서 생산된 트리....