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Engineering

Producción de masa fundida de vidrio sintético Nuclear

Published: January 4, 2016 doi: 10.3791/53473
Automatic Translation
1, 2,3, 2,3, 2, 2, 2,3,4
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

Protocol

Precaución: El proceso descrito aquí incluye el uso de material radiactivo (por ejemplo, hexahidrato de nitrato de uranio) y varias sustancias corrosivas. Ropa de protección adecuada y el equipo deben ser utilizados (incluyendo una bata de laboratorio, guantes, protección para los ojos, y una campana de humos) durante la preparación de la muestra. Además, las áreas de laboratorio utilizados para este trabajo deben ser controlados regularmente por la contaminación radiactiva.

Nota:. Los compuestos químicos necesarios se enumeran en la Tabla 1 Esta formulación se desarrolló mediante el examen previamente reportó datos de composición para trinitita 10 Las fracciones de masa aquí presentados fueron determinados por un promedio de las fracciones de masa de varias muestras trinitita diferentes 10 La masa "desaparecidos".. (las fracciones que no suman a la unidad) existe para permitir cierta flexibilidad a la hora de agregar combustible, sabotaje, y otros componentes. Nuestro análisis independiente de varias muestras trinitita sugiere que el cuarzo es la única fase mineralsobrevivir en trinitita. 5 Por lo tanto, el cuarzo es el único mineral incluido en nuestra trinitita formulación estándar (STF). Aunque granos reliquia de otros minerales han sido reportados en trinitita, 11 estos tienden a ser la excepción, no la regla. En general, el cuarzo es el único mineral que se encuentra en el vidrio fundido. 10,12 Además, la arena de cuarzo es un componente común de asfalto y hormigón que será importante en la formación de la masa fundida de vidrio nuclear urbana.

"> FeO 9px; "> 5.05x10 -4
Promedió datos trinitita Estándar trinitita Formulación (STF)
Compuesto Fracción de masa Compuesto Fracción de masa
SiO 2 6.42x10 -1 SiO 2 6.42x10 -1
Al 2 O 3 1.43x10 -1 Al 2 O 3 1.43x10 -1
CaO 9.64x10 -2 CaO 9.64x10 -2
FeO 1.97x10 -2 1.97x10 -2
MgO 1.15x10 -2 MgO 1.15x10 -2
Na2O 1.25x10 -2 Na2O 1.25x10 -2
K 2 O 5.13x10 -2 KOH 6.12x10 -2
MnO 5.05x10 -4 MnO
TiO 2 4.27x10 -3 TiO 2 4.27x10 -3
Total 9.81x10 -1 Total 9.91x10 -1

Tabla 1. Lista de compuestos químicos.

1. Preparación de la STF

Nota: El equipo necesario incluye una microbalanza, espátulas de metal, un mortero y una maja de cerámica, una campana de humos químicos, guantes de látex, una bata de laboratorio y protección para los ojos.

  1. La mezcla de componentes no radiactivos
    1. Adquirir al menos 65 g de arena de cuarzo (SiO2), 15 g de Al 2 O 3 </ sub> en polvo, 10 g de polvo de CaO, 2 g de polvo de FeO, 2 g de polvo de MgO, 2 g de Na 2 polvo de O, 7 g de gránulos de KOH, 1 g de polvo de MnO y 1 g de TiO 2 en polvo ( compuestos enumerados en la Tabla 1).
    2. Utilice una microbalanza y pequeña espátula para medir con precisión las fracciones de masa de cada compuesto enumerados en la Tabla 1. Para obtener los mejores resultados preparan 100 g de la matriz de precursor no radiactivo al mismo tiempo.
    3. Use un mortero para pulverizar (a ~ 10-20 gránulos de tamaño de micras) ya fondo mezclar los compuestos, formando una mezcla en polvo homogénea que contiene 64,2 g de SiO2, 14,2 g de Al 2 O 3, 9.64 g de CaO, 1,97 g de FeO, 1,15 g de MgO, 1,25 g de Na 2 O. 6,12 g de KOH, 0,0505 g de MnO, y 0,427 g de TiO 2.
    4. Agitar la mezcla, utilizando un mezclador de bola, poco antes de que se tome la siguiente etapa.
  2. La mezcla del STF con uranio nitrato hexahidrato (UNH)
    1. Acquire al menos 1 g de UNH.
    2. Dentro de una campana de humos, pulverizar unos pocos cristales UNH (utilizando un mortero y almirez) para formar un polvo fino de 1-2 micras gránulos.
    3. Añadir 33.75 g de UNH por gramo de la matriz de precursor no radiactivo (esta relación es apropiado para la simulación de un arma simple con un rendimiento de 1 kilotones). 13
    4. Mezclar bien la mezcla de polvo, incluyendo la UNH, utilizando un mortero. Completar mezcla final poco antes de la etapa de fusión.

2. La producción de 1 gramo Melt Glass Muestra

Nota: El equipo necesario incluye una HTF nominal de 1.600 ° C o superior, crisoles de alta pureza de grafito, acero inoxidable largas pinzas, guantes resistentes al calor y protección para los ojos. Guantes resistentes al calor y protección para los ojos se deben usar al introducir o extraer muestras del horno. Gafas de seguridad tintados (o gafas de sol) son útiles, ya que reducen el resplandor del horno.

  1. Producción de una muestra no radiactivo
    1. Llenar un plato de cerámica gruesa (tal como un mortero) con ~ 100 g de arena de cuarzo puro y mantener a temperatura ambiente cerca de la ubicación del horno donde se fundieron las muestras.
    2. Precaliente el HTF a 1500 ° C.
    3. Mida cuidadosamente 1,00 g de la mezcla de polvo no radiactivo y colocar el polvo en un crisol de grafito de alta pureza.
    4. Coloque cuidadosamente el crisol en el HTF climatizada (con un largo par de pinzas de crisol de acero) y derretir la mezcla durante 30 min.
    5. Retire la muestra (de nuevo utilizando las pinzas) y verter la muestra fundida en el mortero lleno de arena.
    6. Deje que la cuenta de vidrio se enfríe durante 1-2 minutos antes de manipular.
    7. Pulir el grano para eliminar la arena residual (si es necesario).
  2. Producción de una muestra radiactiva
    1. Repita los pasos 2.1.1 y 2.1.2.
    2. Mida cuidadosamente 1,00 gramo de la mezcla de polvo radiactivo (incluyendo UNH) y colocar el powd er en un crisol de grafito de alta pureza con una espátula y microbalanza separada para evitar la contaminación cruzada.
    3. Repita los pasos 2.1.4 - 2.1.6 arriba.
    4. Monitorear el área alrededor del horno (usando un detector de mano de radiación y / o ensayos de banda magnética) para comprobar si hay contaminación radiactiva.

Activación 3. Muestra

Nota: Las ecuaciones que siguen se obtuvieron asumiendo el uso de armas de grado (enriquecido) uranio metálico. Tendrá que ser reducido de acuerdo con la fracción de masa de uranio elemental y el nivel de enriquecimiento de U 235 Las cantidades de UNH u óxido de uranio.

  1. La activación de una muestra del derretimiento de vidrio con uranio Fue
    1. Calcular la fracción de masa de uranio metálico requerido para la muestra usando la siguiente ecuación 13 (donde m U representa la fracción de masa de uranio y Y representa el rendimiento arma):
      473 / 53473eq1.jpg "/>
    2. Opcional: Se calcula la fracción de masa de manipulación indebida (por ejemplo, el uranio natural, plomo, tungsteno) utilizando la siguiente ecuación: 13
      Ecuación 2
    3. Calcular el número objetivo de fisiones en la muestra usando la siguiente ecuación 13 donde M s representa la masa de la muestra en gramos y N f representa el número de fisiones que se producen en la muestra durante la irradiación:
      Ecuación 3
    4. Calcular el tiempo de irradiación necesario utilizando la siguiente ecuación 13 donde m 235 representa la fracción de masa 235 U (nivel de enriquecimiento) y t TIR es el tiempo de irradiación en segundos:
      Ecuación 4
    5. Irradiar la muestra paraT segundos IRR a un flujo de neutrones térmicos de 4,0 x 10 14 n / cm 2 / s. Por ejemplo, una irradiación de 60 seg en Pneumatic Tubo 1 (PT-1) en HFIR (con una térmica a la resonancia relación de 35) producirá aproximadamente 1,1 x 10 11 fisiones en una muestra que contiene 870 g de UNH (equivalente a 410 mg de uranio natural, o 3,0 g de 235 U). Esto se ha logrado por una perla de vidrio 0,433 g diseñado para simular una muestra de vidrio de fusión producida por un arma con un rendimiento 0,1 kilotones. Esta muestra se ha analizado a fondo por Cook et al. 14
    6. Siga los protocolos de seguridad vigentes para el manejo de la muestra radiactiva después de la irradiación.
  2. La activación de una muestra del derretimiento de cristal con plutonio de combustible (Factores de Planificación)
    1. Calcular la fracción de masa de plutonio metal requerido para la muestra usando la siguiente ecuación 13 donde m represen Puts la fracción de masa de plutonio e Y representa el rendimiento arma:
      Ecuación 5
    2. Repita los pasos 3.1.2 y 3.1.3 anteriores.
    3. Determinar el tiempo de irradiación necesario para obtener el número deseado de fisiones en la muestra de vidrio fundido. Este tiempo dependerá de la composición y el grado del plutonio, así como el espectro de energía de neutrones.

Nota: Gran se debe tener cuidado cuando se trata de plutonio y análisis adicional será requerida. Al escribir estas líneas, sólo el uranio se ha utilizado en las muestras de vidrio de fusión sintéticos producidos en UT y irradiados en HFIR.

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Representative Results

Las muestras no radiactivos producidos en este estudio han sido comparados con trinitita y las Figuras 1-3 muestran que las propiedades físicas y la morfología son, en efecto similar. La Figura 1 proporciona fotografías que revelan las similitudes en color y textura que se observan a nivel macroscópico. La figura 2 muestra microscopio electrónico de barrido (SEM) Imágenes secundarias Electron (SE) que revelan características similares a nivel micras. Se realizó un análisis SEM usando un software SEM y SEM. Numerosos huecos se observan tanto en trinitita y muestras sintéticas. Los defectos y la heterogeneidad son similares en ambos también. La Figura 3 proporciona una comparación de polvo de Difracción de Rayos X (P-XRD) espectros para trinitita y muestras sintéticas. Análisis P-XRD se realizó en trinitita y muestras sintéticas masa fundida de vidrio utilizando un difractómetro de rayos X con un detector de 3D. La fuente de rayos x era un ánodo de Cu fijado en 40 mA y 45 kV. Una rendijaventana de 1.4 ° 2θ se utiliza junto con un anti-dispersión de difracción de 1/8 ° 2θ rejilla. Todas las muestras se midieron usando un silicio (001) soporte de muestras no-fondo y se fijaron a girar a 4 revoluciones / seg. Todos los espectros se adquirieron de 10 ° a 100 ° 2θ 2θ. El cuarzo es el único mineral presente en ambos casos, y las intensidades de los picos son similares, lo que sugiere un grado comparable de 3 amorfo. Estos resultados son consistentes con estudios previos de trinitita 15,16,12,17 y otros tipos de vidrio en fusión nuclear. 18,19

Figura 1
Figura 1. Comparación macroscópica de trinitita y el vidrio en fusión nuclear sintética. (A) Fotografía que muestra la superficie superior de una muestra trinitita, (B) Fotografía que muestra la superficie superior de una masa fundida nuclear muestra de vidrio producción sintética ed en UT, (C) Fotografía que muestra la estructura interna (vista en sección transversal) de una muestra trinitita, (D) Fotografía que muestra la estructura interna de una muestra de vidrio fusión nuclear sintético. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2
Figura 2. Comparación microscópica de trinitita y vidrio fusión nuclear sintético. Imágenes SEM que muestran los detalles de la microestructura de trinitita (imágenes superiores) y el vidrio en fusión nuclear sintético (imágenes inferiores). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 3. Cristalina morfología de trinitita y vidrio fusión nuclear sintético. Espectros P-DRX de trinitita (línea azul) y el vidrio en fusión nuclear sintético (línea roja). Las líneas verticales discontinuas, verdes representan las localizaciones de picos típicamente asociados con cuarzo. Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Nota respecto a los pasos 1.2.2 y 1.2.3: La cantidad exacta de UNH variará dependiendo del escenario que se está simulando. Las fórmulas de planificación desarrollados por Giminaro et al. Se pueden utilizar para elegir la masa adecuada de uranio para una muestra dada 13 como se explica en la sección "Activación de ejemplo" de este artículo. También, óxido de uranio (UO 2 o U 3 O 8) se puede utilizar en lugar de UNH, si está disponible, y la fracción de masa de 235 U en el compuesto (si UNH u óxido de uranio) deben ser considerados. Para los experimentos discutidos aquí la UNH se mezcló homogéneamente dentro de la matriz precursor. Se prevé que el proceso de fusión afectará a la distribución de uranio y otros elementos dentro del vidrio. Cualitativamente, el cristal parece ser heterogéneo. Sin embargo, la pista de asignación de fisión después de la irradiación no se realizó para analizar a fondo la distribución de los productos de fisión de uranio y en el vidrio. Esta itema potencial sa para un estudio futuro.

El cuarzo es el único mineral incluido en la matriz de polvo precursor, ya que es el único mineral esperada para sobrevivir al proceso de fusión. 3,10,12 La cantidad de cuarzo restante en las muestras fundidas sirve como un monitor para optimizar la temperatura de fusión y el tiempo en el horno 5. Se supone que un método que produce el grado apropiado de carácter amorfo en una muestra que contiene inicialmente cuarzo producirá una muestra de manera similar amorfo cuando otros minerales se incluyen en el precursor.

Una muestra radiactivos producidos en este estudio fue activado por irradiación con neutrones en HFIR. El contenido y la irradiación veces de combustible de uranio pueden ser calculados sobre la base de las cantidades de uranio significativa reportados por la Agencia Internacional de Energía Atómica 20, así como los primeros cálculos de Glasstone y Dolan 21 con respecto a la relación entre el rendimiento y el armamasa de vidrio en estado fundido producido por una detonación nuclear. Estos conceptos se consolidan en el análisis de Giminaro et al. 13. Análisis de la muestra activada se llevó a cabo por Cook et al. 14

El nuevo método descrito aquí se puede utilizar para producir muestras sintéticas "trinitita" y luego se puede extender a otros escenarios de interés forense (por ejemplo, vidrio de fusión nuclear urbano). Los esfuerzos previos para producir residuos nucleares sustituta se han centrado en las propiedades químicas y radiactivas del vidrio. 22 El enfoque del trabajo que aquí se presenta es la producción de un sustituto con precisión física, química, y las características morfológicas. Este método es único en que se hace uso de un rápido calentamiento en un horno seguido de un rápido enfriamiento a TA. No hay rampa en marcha o en fase de deceleración y hay mezcla durante el proceso de fusión. Los defectos derivados (por ejemplo, grietas y huecos) y heterogeneidades son desirable (como un partido cercano a trinitita). Además, el protocolo descrito aquí es relativamente sencilla (en comparación con los métodos que utilizan plasmas o láseres 6) y, sin embargo los resultados son razonablemente precisa y reproducible 3.

El HTF utilizado en este estudio está diseñado para llevar a cabo mejor cuando se emplea un "ramp up" y "rampa de deceleración" período gradual durante el calentamiento. Sin embargo, para este método una fase de enfriamiento gradual no es deseable ya que puede ocurrir la recristalización, la destrucción de la naturaleza amorfa de la muestra. Por esta razón se introdujeron muestras producidas en este estudio después de que el horno se llevó hasta temperatura pico y luego se retira y se enfrió rápidamente fuera del horno. Esto requería que la puerta del horno se abre dos veces mientras el horno estaba a la temperatura de pico (que no se recomienda por el fabricante). Este proceso tiende a subrayar los elementos de calefacción y puede afectar negativamente a su longevidad. Este riesgo es aceptable para nuestra purposes. Sin embargo, el proceso de introducción de la muestra debe ser cuidadosamente considerada y potencialmente modificado, dependiendo del equipo particular usado y el producto final deseado. Otras limitaciones de este método se discuten en los párrafos siguientes.

El uso de crisoles gráficos introduce cierta contaminación de carbono en las muestras de vidrio de fusión sintéticos (debido a la tendencia de grafito para volatilizar a altas temperaturas). Esta contaminación puede ser eliminado por pulido, post-síntesis, o las muestras se puede romper y sólo el medio "limpia" conservó para su análisis. La contaminación de carbono generalmente se localiza cerca de la parte inferior de la perla de vidrio. El uso de crisoles de grafito al aire libre también conduce a un estado de reducción / oxidación incontrolable (y por lo tanto desconocido). El hierro es probable que se oxida y Fe / C aleaciones se puede producir. Por esta razón otros tipos de crisoles se han probado incluyendo platino y óxido de circonio, sin embargo, grafito sigue siendo la mejor option, a pesar de la contaminación de carbono potencial y los problemas de acoplamiento Fe / C. Sílice y unión de platino hacen los crisoles de platino poco práctico. Grietas óxido de zirconio durante el proceso de temple. El estudio adicional puede revelar una mejor opción, pero a partir de este grafito escritura es la opción más económica y experimentalmente práctico. Hay varias maneras de controlar el medio ambiente dentro del horno (por ejemplo, llenando un horno tubular con argón) y estos deben ser exploradas en el futuro. Para los experimentos descritos aquí el ambiente dentro del horno no fue manipulada y sin embargo, las principales características de las muestras de vidrio producidos eran apropiados para su propósito. Cabe señalar que el entorno existente cerca de la zona cero durante una detonación nuclear no se entiende bien.

La irradiación de las muestras en el sistema de tubo neumático en HFIR introduce algún error en las propiedades radiactivas de los sustitutos. Este error surge debido a la distinta diferencia entre el arma nuclear y de neutrones del reactor espectros de energía. El espectro de productos de fisión será, pues, característica de un reactor (producido por un espectro de neutrones térmicos) en lugar de un arma (producido por un espectro de neutrones rápidos). Además, la relación de fisión para productos de activación será inexacta cuando ambos son producidos por la irradiación in situ. Se están realizando estudios para comprender mejor y posiblemente contrarrestar este efecto. 23 La alteración de la química de la matriz precursor puede ser necesario.

El método descrito aquí producirá un sustituto de vidrio en fusión nuclear, que es exacta en términos de color, textura, porosidad, microestructura, la morfología de minerales, la heterogeneidad de la composición, y el grado de amorfo. Hay esencialmente tres pasos clave para replicar con éxito los resultados que aquí se presentan: 1) preparar cuidadosamente el polvo STF acuerdo a las especificaciones, 2) con seguridad y rápidamente calentar el polvo a una temperatura alta (muy por encima deel punto de fusión de la matriz), y 3) se enfrían rápidamente (enfriamiento rápido) para evitar la recristalización. Es importante señalar, sin embargo, que los procedimientos idénticos no producirán muestras idénticas y esto es perfectamente aceptable que lo mismo es cierto para el vidrio en fusión nuclear real (muestras trinitita exhiben un alto grado de variabilidad también). 3

Los pasos más importantes en el protocolo son pasos 1.1.1 al 2.1.6. Siguiendo estos pasos dará lugar a la producción de una muestra no radiactivo con las propiedades deseadas. Una muestra radiactiva se puede producir siguiendo esencialmente los mismos pasos con precaución adicional debido a los peligros asociados con materiales radiactivos.

Este método se utilizará en el futuro para producir restos nucleares urbana sustitutos 13 y puede ampliarse aún más. El potencial existe también emplear este método en el estudio de la inmovilización de los residuos radiactivos, que es importante para el futuro de la nuindustria de la energía clara.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
High Temperature Furnace (HTF) Carbolite HTF 18 1,800 °C HTF used to melt samples
High Temperature Drop Furnace CM Inc. 1706 BL 1,700 °C Drop Furnace used to melt samples
Graphite Crucibles SCP Science 040-060-041 27 ml high purity graphite crucibles (10 pack)
Crucible Tongs Grainger 5ZPV0 26 in., stainless steele tongs for handling crucibles
Heat Resistent Gloves Grainger 8814-09 Gloves used to protect hands from heat during sample intro/removal
Mortar & Pestle Fisherbrand S337631 300 ml, Ceramic mortar and pestle for powdering and mixing
Micro Balance Grainger 8NJG2 220 g Cap, high precision scale for measuring powder mass
Spatulas Fisherbrand 14374 Metal spatulas for measure small quantities of powder
SiO2 Sigma-Aldrich 274739-5KG Quartz Sand  CAS Number: 14808-60-7
Al2O3 Sigma-Aldrich 11028-1KG Aluminum Oxide Powder  CAS Number: 1344-28-1
CaO Sigma-Aldrich 12047-2.5KG Calcium Oxide Powder  CAS Number: 1305-78-8
FeO Sigma-Aldrich 400866-25G Iron Oxide Powder  CAS Number: 1345-25-1
MgO Sigma-Aldrich 342793-250G Magnesium Oxide Powder  CAS Number: 1309-48-4
Na2O Sigma-Aldrich 36712-25G Sodium Oxide Powder  CAS Number: 1313-59-3
KOH Sigma-Aldrich 278904-250G Potasium Hydroxide Pellets  CAS Number: 12030-88-5
MnO Sigma-Aldrich 377201-500G Manganese Oxide Powder  CAS Number: 1344-43-0
TiO2 Sigma-Aldrich 791326-5G Titanium Oxide Beads  CAS Number: 12188-41-9

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References

  1. Carnesdale, A. Nuclear Forensics: A Capability at Risk (Abbreviated Version). , Committee on Nuclear Forensics, National Research Council of the National Academies. Washington, D.C. (2010).
  2. Garrison, J. R., Hanson, D. E., Hall, H. L. Monte Carlo analysis of thermochromatography as a fast separation method for nuclear forensics. J Radioanal Nucl Chem. 291 (3), 885-894 (2011).
  3. Molgaard, J. J., et al. Development of synthetic nuclear melt glass for forensic analysis. J Radioanal Nucl Chem. 304 (3), 1293-1301 (2015).
  4. Fluegel, A. Modeling of Glass Liquidus Temperatures using Disconnected Peak Functions. ACerS 2007 Glas Opt Mater Div Meet, , (2007).
  5. 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).
  6. Liezers, M., Fahey, A. J., Carman, A. J., Eiden, G. C. 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. J Radional Nucl Chem. 304 (2), 705-715 (2015).
  7. Harvey, S. D., et al. Porous chromatographic materials as substrates for preparing synthetic nuclear explosion debris particles. J Radioanal Nucl Chem. 298 (3), 1885-1898 (2013).
  8. Hanni, J. B., et al. Liquidus temperature measurements for modeling oxide glass systems relevant to nuclear waste vitrification. J Mater Res. 20 (12), 3346-3357 (2005).
  9. Weber, W. J., et al. Radiation Effects in Glasses Used for Immobilization of High-Level Waste and Plutonium Disposition. J Mater Res. 12 (8), 1946-1978 (1997).
  10. Eby, N., Hermes, R., Charnley, N., Smoliga, J. A. Trinitite-the atomic rock. Geol Today. 26 (5), 180-185 (2010).
  11. Bellucci, J. J., Simonetti, A. Nuclear forensics: searching for nuclear device debris in trinitite-hosted inclusions. J Radioanal Nucl Chem. 293 (1), 313-319 (2012).
  12. Ross, C. S. Optical Properties of Glass from Alamogordo, New Mexico. , (1948).
  13. Giminaro, A. V., et al. Compositional planning for development of synthetic urban nuclear melt glass. J Radional Nucl Chem. , (2015).
  14. Cook, M. T., Auxier, J. D., Giminaro, A. V., Molgaard, J. J., Knowles, J. R., Hall, H. L. A comparison of gamma spectra from trinitite versus irradiated synthetic nuclear melt glass. J Radioanal Nucl Chem. , (2015).
  15. Fahey, J., Zeissler, C. J., Newbury, D. E., Davis, J., Lindstrom, R. M. Postdetonation nuclear debris for attribution. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (47), 20207-20212 (2010).
  16. Bellucci, J. J., Simonetti, A., Koeman, E. C., Wallace, C., Burns, P. C. A detailed geochemical investigation of post-nuclear detonation trinitite glass at high spatial resolution: Delineating anthropogenic vs. natural components. Chem Geol. 365, 69-86 (2014).
  17. Donohue, P. H., Simonetti, A., Koeman, E. C., Mana, S., Peter, C. Nuclear Forensic Applications Involving High Spatial Resolution Analysis of Trinitite Cross-Sections. J Radioanal Nucl Chem. , (2015).
  18. Eaton, G. F., Smith, D. K. Aged nuclear explosive melt glass: Radiography and scanning electron microscope analyses documenting radionuclide distribution and glass alteration. J Radioanal Nucl Chem. 248 (3), 543-547 (2001).
  19. Kersting, A. B., Smith, D. K. Observations of Nuclear Explosive Melt Glass Textures and Surface Areas. , Lawrence Livermore National Laboratory. (2006).
  20. IAEA Safeguards Glossary. , 2001st ed, IAEA. Vienna, Austria. (2001).
  21. Glasstone, S., Dolan, P. Effects of Nuclear Weapons. , 3rd ed, United States DOD/DOE. (1977).
  22. Carney, K. P., Finck, M. R., McGrath, C. A., Martin, L. R., Lewis, R. R. The development of radioactive glass surrogates for fallout debris. J Radioanal Nucl Chem. 299 (1), 363-372 (2013).
  23. 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).

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