Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Sentetik Nükleer Erime Cam Üretimi

9.1K görüntülenme

DOI:

10.3791/53473

4 Ocak 2016

Bu makalede

Özet

Trinitite benzer sentetik nükleer eriyik cam üretimi için bir protokol sunulmuştur.

Özet

Nükleer adli tıp topluluğu içinde patlama sonrası analiz tekniklerini test etmek ve doğrulamak için gerçekçi vekil nükleer enkazlara ihtiyaç vardır. Burada, yüksek sıcaklıkta bir fırın kullanarak dökme yüzey döküntüsü üretmek için yeni bir sürecin ana hatlarını çiziyoruz. Bu çalışmada geliştirilen malzeme, fiziksel ve kimyasal olarak trinitite (ilk nükleer test tarafından üretilen eriyik cam) benzer. Bu sentetik nükleer eriyik camın, bir çöl ortamındaki herhangi bir yüzey nükleer patlamasının merkez üssünün (sıfır noktası) yakınında üretilen vitrifiye malzemeye benzer olduğu varsayılmaktadır. Burada özetlenen işlem, kentsel bir ortamda oluşması muhtemel olanlar da dahil olmak üzere diğer nükleer eriyik cam türlerini üretmek için uygulanabilir. Bu, bu üretim işleminin uygulandığı öncü matrisi basitçe değiştirerek gerçekleştirilebilir. Bu çalışmada üretilen eriyik cam analiz edilmiş ve trinitit ile karşılaştırılmış, bu da karşılaştırılabilir bir kristal morfolojisi, fiziksel yapı, boşluk fraksiyonu ve kimyasal bileşim ortaya çıkarmıştır.

Giriş

Nükleer silahların teröristler veya haydut ülkeler tarafından potansiyel olarak kötü niyetli kullanımına ilişkin endişeler, atıf amacıyla nükleer adli tıp analizinin önemini vurgulamıştır. 1 Atıf zaman çizelgesini mümkün olduğunca kısaltmak için hızlı patlama sonrası analiz teknikleri arzu edilir. Bu tür tekniklerin geliştirilmesi ve doğrulanması, test için gerçekçi nükleer enkaz örnekleri gerektirir. Nükleer testler artık Amerika Birleşik Devletleri'nde yapılmamaktadır ve test döneminden kalma nükleer yüzey kalıntıları hazır değildir (trinitit - trinity sahasındaki ilk nükleer test tarafından üretilen eriyik cam hariç) ve bu nedenle gerçekçi vekil enkaz ge....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Dikkat: Burada özetlenen süreç radyoaktif madde kullanımını içerir (örneğin, Uranyum nitrat hegzahidrat) ve çeşitli korozif maddeler. Uygun koruyucu giysi ve ekipmanları numune hazırlama sırasında (bir laboratuvar önlüğü, eldiven, koruyucu gözlük ve davlumbaz dahil) kullanılmalıdır. Buna ek olarak, bu iş için kullanılan laboratuvar alanları radyoaktif kirlenme açısından düzenli olarak izlenmelidir.

Not:. Gerekli kimyasal bileşikler Tablo 1'de listelenmiştir Bu formülasyon trinitite için önceden inceleyerek kompozisyon verileri rapor geliştirilen belirlendi burada bildirilen 10 kütle fraksiyonları farklı trinitite örnekleri için kitle kesir....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bu çalışmada üretilen radyoaktif olmayan numuneler trinitite göre ve 1-3 fiziksel özellikleri ve morfolojisi gerçekten benzer olduğunu göstermektedir Rakamlar oylandı. 1 makroskopik düzeyde gözlenen renk ve doku benzerlikler ortaya fotoğrafları sağlar Şekil. Şekil 2 mikron seviyesinde benzer özellikler ortaya Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) İkincil Elektron (SE) görüntüleri gösterir. SEM analizi, bir SEM ve SEM yazılımı kullanılarak .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Adımlarla 1.2.2 ve 1.2.3 ilişkin Not: UNH tam miktarı senaryoya bağlı olarak değişecektir simüle ediliyor. Giminaro ve ark. Geliştirilirken formülleri, bu kağıt "Örnek aktivasyonu" bölümünde açıklandığı gibi, belirli bir örnek 13 için uranyum uygun kütleye seçmek için kullanılabilir. Ayrıca, uranyum oksit (UO 2 ya da U 3 O 8) varsa, UNH yerine kullanılır ve (UNH ya uranyum oksit olsun) dikkate alınması gereken bir bileşikte 235 U kütle fraksiyonu .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Bu çalışma, Ulusal Nükleer Güvenlik İdaresi'nin (NNSA) Yönetim Bilimi Akademik İttifakları (SSAA) Programından DE-NA0001983 hibe numarası altında gerçekleştirilmiştir.

Teşekkürler

Bu çalışmanın bazı bölümleri daha önce Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry'de yayınlanmıştır. 3,13 Bu yöntem için patent beklenmektedir.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Yüksek Sıcaklık Fırını (HTF)KarbolitHTF 181.800 & # 176; Numuneleri eritmek için kullanılan C HTF
Yüksek Sıcaklık Damla FırınıCM Inc.1706 BL1.700 ° C Numuneleri eritmek için kullanılan Damla Fırın
Grafit PotalarSCP Science040-060-04127 ml yüksek saflıkta grafit potalar (10 paket)
Pota MaşasıGrainger5ZPV026 inç, potaları işlemek için paslanmaz çelik maşa
Isıya Dayanıklı EldivenlerGrainger8814-09Numune girişi/çıkarılması sırasında elleri ısıdan korumak için kullanılan eldivenler
Harç & PestleFisherbrandS337631300 ml, Toz haline getirme ve karıştırma için seramik havan ve havan tokmağı
Micro BalanceGrainger8NJG2220 g Kapak, toz kütlesini ölçmek için yüksek hassasiyetli terazi
SpatulalarFisherbrand14374Küçük miktarlarda toz ölçmek için metal spatula
SiO2Sigma-Aldrich274739-5KGKuvars Kumu ve nbsp; CAS Numarası: 14808-60-7
Al2O3Sigma-Aldrich11028-1KGAlüminyum Oksit Tozu  CAS Numarası: 1344-28-1
CaOSigma-Aldrich12047-2.5KGKalsiyum Oksit Tozu  CAS Numarası: 1305-78-8
FeOSigma-Aldrich400866-25GDemir Oksit Tozu  CAS Numarası: 1345-25-1
MgOSigma-Aldrich342793-250GMagnezyum Oksit Tozu  CAS Numarası: 1309-48-4
Na2< / sub>OSigma-Aldrich36712-25GSodyum Oksit Tozu  CAS Numarası: 1313-59-3
KOHSigma-Aldrich278904-250GPotasyum Hidroksit Peletleri  CAS Numarası: 12030-88-5
MnOSigma-Aldrich377201-500GManganez Oksit Tozu  CAS Numarası: 1344-43-0
TiO2< / sub>Sigma-Aldrich791326-5GTitanyum Oksit Boncuklar  CAS Numarası: 12188-41-9
,

Kaynaklar

  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 thermochromatog....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Y ksek S cakl k F r nKuvars Kum Prek rs rGrafit Potada EritmeTaramal Elektron MikroskobuToz X I nlar DifraksiyonuTrinitit Kar la t rma AnaliziN kleer Adli T p StandartlarBo luk Fraksiyonu MorfolojisiRadyoaktif Toz Kar m