Name: Sentetik Nükleer Erime Cam Üretimi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-01-04T13:00:01.000+00:00
Duration: 4 min 36 s
Description: Keşfedin nükleer adli tıp için sentetik nükleer erime camı üretim protokolünü. Bu yöntem, kitle spektrometrisi tekniklerindeki zorlukları ele alarak nükleer patlama sonrası kalıntı analizinde standart malzeme hazırlamayı sağlar.

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

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

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&#39;de listelenmiştir Bu formülasyon trinitite için önceden inceleyerek kompozisyon verileri rapor geliştirilen belirlendi burada bildirilen 10 kütle fraksiyonları farklı trinitite örnekleri için kitle kesirler ortalayarak 10 &quot;kayıp&quot; kitle.. (fraksiyonlar birlik toplamı değil) yakıt, sabotaj ve diğer bileşenleri eklerken bazı esneklik sağlamak için vardır. Birkaç trinitite örneklerin Bağımsız analiz kuvars sadece mineral fazı olduğunu düşündürmektedirtrinitite hayatta kalma. 5. Bu nedenle, kuvars bizim Standart Trinitite Formülasyon (STF) dahil tek bir mineraldir. Diğer minerallerin kalıntı taneleri trinitite bildirilmiş olmakla birlikte, bu durum 11 yerine, bir kural olma eğilimindedir. Genel olarak, kuvars cam eriyik bulunan tek bir mineraldir. 10,12 Ayrıca, kuvars kumu, kentsel bir nükleer erimiş cam oluşumunda önemli olacaktır asfalt ve betonun bir sık rastlanan bir bileşenidir. <table fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr height="41"><td colspan="2" height="41" style="height:42px;width:317px;"> Ortalamalı Trinitite Veri </td><td colspan="2" style="width:317px;"> Standart Trinitite Formülasyon (STF) </td></tr><tr height="22"><td height="22" style="height:22px;width:159px;"> Bileşik </td><td style="width:159px;"> Kütle Fraksiyon </td><td style="width:159px;"> Bileşik </td><html><td style="width:159px;"> Kütle Fraksiyon </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> SiO 2 </td><td style="width:159px;"> 6.42x10 -1 </td><td style="width:159px;"> SiO 2 </td><td style="width:159px;"> 6.42x10 -1 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> Al 2 O 3 </td><td style="width:159px;"> 1.43x10 -1 </td><td style="width:159px;"> Al 2 O 3 </td><td style="width:159px;"> 1.43x10 -1 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> CaO </td><td style="width:159px;"> 9.64x10 -2 </td><td style="width:159px;"> CaO </td><td style="width:159px;"> 9.64x10 -2 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> FeO </td><td style="width:159px;"> 1.97x10 -2 </td><html> &quot;&gt; FeO </td><td style="width:159px;"> 1.97x10 -2 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> MgO </td><td style="width:159px;"> 1.15x10 -2 </td><td style="width:159px;"> MgO </td><td style="width:159px;"> 1.15x10 -2 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:26px;width:159px;"> Na 2 O </td><td style="width:159px;"> 1.25x10 -2 </td><td style="width:159px;"> Na 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;"> TiO2 </td><td style="width:159px;"> 4.27x10 -3 </td><td style="width:159px;"> TiO2 </td><td style="width:159px;"> 4.27x10 -3 </td></tr><tr height="25"><td height="25" style="height:25px;width:159px;"> Toplam </td><td style="width:159px;"> 9.81x10 -1 </td><td style="width:159px;"> Toplam </td><td style="width:159px;"> 9.91x10 -1 </td></tr></tbody></table> Kimyasal bileşiklerin Tablo 1.. Listesi. STF 1. Hazırlık Not: Gerekli Ekipmanlar bir mikroterazi, metal spatula, bir seramik havan, bir kimyasal davlumbaz, lateks eldiven, bir laboratuvar önlüğü ve göz koruması içerir. <ol><li> Radyoaktif olmayan bileşenlerin karıştırılması <ol><li> Kuvars kumu en az 65 g (SiO 2), Al 2 O 3 15 g Edinme &lt;/ sub&gt; tozu, CaO tozu 10 g, FeO tozu 2 g, MgO tozu 2 g, Na 2 O toz 2 g KOH peletleri 7 g, MnO tozu 1 g TiO2 tozu (1 g Tablo 1&#39;de listelenen bileşikler). </li><li> Tablo 1 &#39;de gösterildiği gibi, her bir bileşiğin hassas kütle fraksiyonlarını ölçmek için bir mikro terazi ve küçük bir spatula kullanın. En iyi sonuçlar, aynı anda radyoaktif olmayan ön-madde matrisinin 100 g hazırlanması için. </li><li> SiO 2 64.2 g, Al 2 O 3 14.2 g CaO 9.64 g, 1.97 g ihtiva eden bir homojen toz karışımı oluşturan bileşikler iyice karıştırın (~ 10-20 um boyutu granüller) toz haline ve bir havan ve havan tokmağı kullanarak FeO, MgO 1.15 g, Na 2 O. 1.25 g KOH 6.12 g, MnO 0,0505 g ve TiO2 0,427 gr. </li><li> Bir sonraki adım alınır kısa bir süre önce, bir top mikser kullanılarak, karışımın çalkalayın. </li></ol></li><li> Uranyum nitrat heksahidrat ile STF Karıştırma (UNH) <ol><li> AcquUNH ire en az 1 gr. </li><li> Bir çeker ocak içinde, 1-2 um granüllerin ince bir toz oluşturmak için (bir havan ve havan tokmağı kullanılarak) bir kaç UNH kristaller toz haline. </li><li> Radyoaktif olmayan ön-madde matrisinin gramı başına UNH bölgesinin 33.75 ug ekleyin (bu oran 1 Kiloton bir verimle basit bir silah simüle etmek için uygun olan). 13 </li><li> İyice bir havan ve havan tokmağı kullanılarak, UNH de dahil olmak üzere, toz karışımı karıştırılır. Kısa bir süre eritme adımından önce son karıştırma tamamlayın. </li></ol></li></ol> 1-gram Erime Cam Örneğinin 2. Üretim Not: Gerekli Ekipmanlar 1.600 ° C veya daha yüksek, yüksek saflıkta grafit potalar, uzun paslanmaz çelik pota maşa, ısıya dayanıklı eldivenler ve göz koruması nominal bir HTF içerir. Tanıtan veya fırından örnekleri sökerken ısıya dayanıklı eldiven ve koruyucu gözlük takılmalıdır. Onlar fırından parlamayı azaltmak olarak Renkli güvenlik gözlükleri (ya da güneş gözlüğü) yararlıdır. <ol><li> Radyoaktif olmayan bir örnek üretimi <ol><li> Saf kuvars kumu ~ 100 g ile kalın seramik tabak (örneğin bir harç gibi) doldurun ve numuneler erimiş olacak fırının yerin yakınında oda sıcaklığında muhafaza. </li><li> 1500 ° C&#39;ye HTF önceden ısıtın. </li><li> Dikkatle olmayan radyoaktif toz karışımı 1.00 g ölçmek ve yüksek saflıkta grafit pota tozu yerleştirin. </li><li> Dikkatle (çelik pota maşa uzun çifti kullanılarak) ısıtıldı HTF Kroze yerleştirin ve 30 dakika için karışımın eriyik. </li><li> (Yine maşa kullanarak) numuneyi çıkarın ve kum dolu harcın içine erimiş numune dökün. </li><li> Cam boncuk tutmadan önce 1-2 dakika soğumasını bekleyin. </li><li> (Gerekirse) bakiye kum çıkarmak için boncuk parlatmak. </li></ol></li><li> Radyoaktif bir madde üretimi <ol><li> Tekrarlayın yukarıda 2.1.1 ve 2.1.2 numaralı adımları. </li><li> Dikkatle (UNH dahil) radyoaktif toz karışımı 1.00 gram ölçmek ve powd yerleştirmek<html> Çapraz bulaşmayı önlemek için ayrı bir spatula ve mikrobalans kullanılarak yüksek saflıkta grafit potada er. </li><li> Yukarıdaki 2.1.6 - 2.1.4 tekrarlayın adımları. </li><li> Radyoaktif kirlenme kontrol etmek için (bir el radyasyon dedektörü ve / veya tokatlamak analizleri kullanılarak) fırının çevresini izleyin. </li></ol></li></ol> 3. Numune Aktivasyon Not: aşağıdaki denklemler silah notu (zenginleştirilmiş) uranyum metalinin kullanımını varsayılarak elde edilmiştir. UNH veya Uranyum Oksit miktarları element uranyum kütle oranı ve 235 U zenginleştirme derecesine göre ölçekli gerekecektir. <ol><li> Uranyum Fue ile Erime Cam Numune aktivasyonu <ol><li> (M U uranyum kütlesi fraksiyonu temsil eder ve Y silah verimi gösterir) 13 altında eşitlik kullanılarak numune için gerekli olan uranyum metal kütle fraksiyonu hesaplayın: 473 / 53473eq1.jpg &quot;/&gt; </li><li> İsteğe bağlı: Aşağıdaki denklem kullanılarak sabotaj (örneğin, doğal uranyum, kurşun, tungsten) kütle fraksiyonu hesaplayın: 13 <img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq2.jpg" /></li><li> Ms gram olarak örnek kütlesini temsil eder ve N f ışınlama sırasında numunesinde üretilen fissions sayısını temsil eder ve aşağıdaki denklem 13 kullanılarak numunedeki fissions hedef sayısını hesaplayın: <img alt="Denklem 3" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq3.jpg" /></li><li> M 235 235 U kütle fraksiyonu (zenginleştirme seviyesini temsil eder) ve t irr saniye ışınlama zamanı 13&#39;ün altında denklem kullanılarak gerekli ışınlama süresini hesaplayın: <img alt="Denklem 4" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq4.jpg" /></li><li> Için numune ışın tedavisi4.0 x 10 14 n / cm2 / sn kadar bir termal nötron akısı az irr saniye t. Örneğin, (35 termal rezonansa oranı ile) HFIR de pnömatik Tüp 1 (PT-1) ve 60 sn ışınlama 870 UNH ug (eşdeğer 410 ug içeren bir numunede, yaklaşık 1.1 x 10 11 fissions üretecek Doğal uranyum veya 235 U 3.0 ug). Bu 0,1 kiloton verimle bir silah tarafından üretilen bir erime örneği ile simüle etmek için dizayn edilmiş bir 0.433 g cam boncuk için gerçekleştirilmiştir. Bu örnek iyice Cook ve arkadaşları tarafından analiz edilmiştir. 14 </li><li> Radyoaktif örnek sonrası radyoterapi işlemek için yürürlükteki güvenlik protokollerini takip edin. </li></ol></li><li> Plütonyum Yakıt ile Erime Cam Numune aktivasyonu (Planlama Faktörler) <ol><li> Pu Represen m, 13 aşağıdaki denklem kullanılarak numune için gereken plütonyum metal kütle fraksiyonu hesaplayınPlütonyum kütle oranı ts ve Y silah verimi temsil: <img alt="Denklem 5" src="/files/ftp_upload/53473/53473eq5.jpg" /></li><li> Tekrarlayın Adımlar yukarıda 3.1.2 ve 3.1.3. </li><li> Eriyik cam numunedeki fissions istenilen sayıda elde etmek için gerekli ışınlama süresi belirler. Bu sefer kompozisyonu ve sınıf plütonyum gibi nötron enerji spektrumunun bağlıdır. </li></ol></li></ol> Not: gerekli olacak plütonyum ve ek analiz ile uğraşırken Büyük bir dikkatle alınmalıdır. Bu yazı gibi, sadece uranyum sentetik eriyik cam örneklerinin UT üretilen ve HFIR ışınlanmış kullanılır olmuştur.

<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>

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

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 &quot;Örnek aktivasyonu&quot; 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 ...

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 gereklidir. 
Burada açıklanan yöntemin birincil amacı, trinitite benzer gerçekçi vekil nükleer enkaz üretimidir. Akademik camianın kullanımına hazır olan sentetik nükleer eriyik cam numuneleri, mevcut analiz tekniklerini test etmek ve patlama sonrası hızlı analiz için termo-kromatografi gibi yeni yöntemler geliştirmek için kullanılabilir. 2 Bu amaç göz önünde bulundurularak, mevcut çalışma, trinititi taklit eden ancak herhangi bir hassas silah tasarım bilgisi içermeyen numuneler üretmeye odaklanmıştır. Bu numunelerdeki yakıt ve kurcalama bileşenleri tamamen jeneriktir ve trinitit ile karşılaştırma kimya, morfoloji ve fiziksel özelliklere dayanmaktadır. Trinitit ile bu çalışmada üretilen sentetik nükleer eriyik cam arasındaki benzerlikler daha önce tartışılmıştır. 3
Bu makalenin amacı, Tennessee Üniversitesi'nde (UT) kullanılan üretim sürecinin ayrıntılarını özetlemektir. Bu üretim süreci, iki temel parametre göz önünde bulundurularak geliştirilmiştir: 1) nükleer eriyik cama dahil edilen malzemenin bileşimi ve 2) malzemenin erime sıcaklığı. Cam şekillendirme ağlarının4 erime sıcaklığını tahmin etmek için yöntemler mevcuttur ve bu teknikler, trinitit matrisi için en uygun işlem sıcaklığını belirlemek için ek deneylerle birlikte burada kullanılmıştır. 5
Vekil enkaz üretimi için alternatif yöntemler yakın zamanda yayınlanmıştır. Yüksek güçlü lazerlerin kullanılması, hedef matris içinde elementel fraksiyonasyona neden olmak için yeterince yüksek sıcaklıklar oluşturma avantajına sahiptir. 6 Yoğunlaştırılmış faz yöntemleri7 kullanılarak serpinti parçacıklarına benzer küçük parçacıklar üretmek için gözenekli kromatografik substratlar kullanılmıştır. İkinci yöntem, partikül döküntü (nükleer serpinti) üretmek için en kullanışlıdır ve doğal metallerle gösterilmiştir. Burada sunulan yöntemin avantajları 1) basitlik, 2) tekrarlanabilirlik ve 3) ölçeklenebilirliktir (numune boyutları küçük boncuklardan büyük eriyik cam parçalarına kadar değişebilir). Ayrıca, bu yöntem hem üretim çıktısı hem de kapsanan çeşitli patlayıcı senaryolar açısından genişletilebilir ve radyoaktif malzemeler kullanılarak zaten gösterilmiştir. Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndaki (ORNL) Yüksek Akı İzotop Reaktöründe (HFIR) bir numune başarıyla etkinleştirildi. Eritmeden önce matrise doğal uranyum bileşikleri eklendi ve fisyon ürünleri nötron ışınlaması ile yerinde üretildi. 
Burada sunulan yöntemin geliştirilmesinde cam yapım endüstrisindeki yöntemlere ve radyoaktif atık immobilizasyonu amacıyla kullanılan yöntemlere8 başvurulmuştur. Radyasyonun gözlüklerdeki benzersiz etkileri doğal bir ilgi alanıdır9 ve bu yöntem daha da geliştirildikçe önemli bir çalışma alanı oluşturacaktır. 
Aşağıda açıklanan yöntem, yığın eriyik cam numunesinin istendiği herhangi bir uygulama için uygundur. Bu örnekler, nükleer bir patlamanın merkez üssünün yakınında bulunan malzemeye en çok benziyor. Çeşitli boyutlarda numuneler üretilebilir, ancak plazma meşaleleri veya lazerler kullanan yöntemler, ince partikül kalıntılarını simüle etmek için daha yararlı olacaktır. Ayrıca, ticari HTF'ler, çok çeşitli elementler için elementel fraksiyonasyona neden olacak kadar yüksek sıcaklıklara ulaşmazlar. Bu yöntem, fiziksel ve morfolojik özelliklerin birincil öneme sahip olduğu durumlarda kullanılmalıdır.

<table><tbody><tr><td>Yüksek Sıcaklık Fırını (HTF)</td><td>Karbolit</td><td>HTF 18</td><td>1.800 & # 176; Numuneleri eritmek için kullanılan C HTF</td></tr>, <tr><td>Yüksek Sıcaklık Damla Fırını</td><td>CM Inc.</td><td>1706 BL</td><td>1.700 &#176; C Numuneleri eritmek için kullanılan Damla Fırın</td></tr><tr><td>Grafit Potalar</td><td>SCP Science</td><td>040-060-041</td><td>27 ml yüksek saflıkta grafit potalar (10 paket)</td></tr><tr><td>Pota Maşası</td><td>Grainger</td><td>5ZPV0</td><td>26 inç, potaları işlemek için paslanmaz çelik maşa</td></tr><tr><td>Isıya Dayanıklı Eldivenler</td><td>Grainger</td><td>8814-09</td><td>Numune girişi/çıkarılması sırasında elleri ısıdan korumak için kullanılan eldivenler</td></tr><tr><td>Harç & Pestle</td><td>Fisherbrand</td><td>S337631</td><td>300 ml, Toz haline getirme ve karıştırma için seramik havan ve havan tokmağı</td></tr><tr><td>Micro Balance</td><td>Grainger</td><td>8NJG2</td><td>220 g Kapak, toz kütlesini ölçmek için yüksek hassasiyetli terazi</td></tr><tr><td>Spatulalar</td><td>Fisherbrand</td><td>14374</td><td>Küçük miktarlarda toz ölçmek için metal spatula</td></tr><tr><td>SiO2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>274739-5KG</td><td>Kuvars Kumu ve nbsp; CAS Numarası: 14808-60-7</td></tr><tr><td>Al2O3</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>11028-1KG</td><td>Alüminyum Oksit Tozu&nbsp; CAS Numarası: 1344-28-1</td></tr><tr><td>CaO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>12047-2.5KG</td><td>Kalsiyum Oksit Tozu&nbsp; CAS Numarası: 1305-78-8</td></tr><tr><td>FeO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>400866-25G</td><td>Demir Oksit Tozu&nbsp; CAS Numarası: 1345-25-1</td></tr><tr><td>MgO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>342793-250G</td><td>Magnezyum Oksit Tozu&nbsp; CAS Numarası: 1309-48-4</td></tr><tr><td>Na2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>36712-25G</td><td>Sodyum Oksit Tozu&nbsp; CAS Numarası: 1313-59-3</td></tr><tr><td>KOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>278904-250G</td><td>Potasyum Hidroksit Peletleri&nbsp; CAS Numarası: 12030-88-5</td></tr><tr><td>MnO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>377201-500G</td><td>Manganez Oksit Tozu&nbsp; CAS Numarası: 1344-43-0</td></tr><tr><td>TiO2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>791326-5G</td><td>Titanyum Oksit Boncuklar&nbsp; CAS Numarası: 12188-41-9</td></tr></tbody></table>

sentetik nükleer erime cam Üretimi

Production of Synthetic Nuclear Melt Glass

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.

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 ...

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

Sentetik Nükleer Erime Cam Üretimi

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

Bu prosedürün genel amacı, nükleer adli tıp topluluğu için standart olarak kullanılabilecek materyaller hazırlamak amacıyla sürögat nükleer erime camı üretmektir. Bugün göreceğiniz yöntem, nükleer erime camının analizindeki zorluklar ve kütle spektrometrisi tekniklerini etkileyen faktörler gibi nükleer adli tıp alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel dezavantajı, nükleer silah patlamalarında meydana gelen basınçları simüle edememesidir.Bugünkü videoda, lisansüstü öğrencilerim Andrew Giminaro ve Jonathan Gill'in sentetik nükleer eriyik camın nasıl hazırlanacağını göstermelerini izleyeceksiniz. Öncelikle, metin protokolünde belirtilen miktarlarda kuvars kumu ve ek bileşenleri temin edin. Burada listelenen her bir bileşiğin kütle kesirlerini hassas bir şekilde ölçmek için mikroterazi ve küçük bir spatula kullanın.Ardından, bileşikleri toz haline getirmek ve tamamen karıştırmak için havan ve havan eli kullanarak homojen bir toz karışımı oluşturun. Bir sonraki adımdan hemen önce bir bilyalı karıştırıcı kullanarak çalkalayın. Bunun ardından, birkaç orta büyüklükte UNH kristali edinin.Bir çeker ocak içerisinde, UNH kristallerini havan ve havan eli kullanarak bir ila iki mikronluk granüllerden oluşan ince bir toz haline gelene kadar ezin. Radyoaktif olmayan öncül matrisin gramı başına 33,75 µg UNH ekleyin. UNH dahil olmak üzere toz karışımını, havan ve havan eli kullanarak iyice karıştırın.Bu aşamada, havan gibi kalın seramik bir kabı yaklaşık 100 gram saf kuvars kum ile doldurun ve numunelerin eritileceği fırının yakınında, oda sıcaklığında muhafaza edin. Yüksek sıcaklık fırınını 1.500 °C'ye kadar ön ısıtmaya tabi tutun. Radyoaktif toz karışımından bir gramı dikkatlice ölçtükten sonra, yüksek saflıkta bir grafit potaya yerleştirin.Bunu takiben, potayı uzun bir çelik pota maşası kullanarak ısıtılmış yüksek sıcaklık fırınına dikkatlice yerleştirin. Karışımı 30 dakika boyunca erittikten sonra, potayı fırından çıkarın ve kumla doldurulmuş bir havana dökün. Fotoğraflar, bu çalışmada üretilen radyoaktif olmayan örnekler ile trinitit arasındaki renk ve doku benzerliklerini makroskobik düzeyde ortaya koymaktadır.Mikron düzeyinde benzer özelliklerin ortaya çıktığı taramalı elektron mikroskobu ikincil elektron görüntüleri burada gösterilmiştir. Çok sayıda boşluk gözlemlenmekte olup, kusurlar ve heterojenlik hem trinitit hem de sentetik örneklerde benzerdir. Trinitit ve sentetik örneklerin toz X-ışını kırınımı spektrumlarının karşılaştırması burada gösterilmektedir.Her iki durumda da mevcut olan tek mineral kuvarsdır ve pik yoğunlukları benzerdir; bu da karşılaştırılabilir düzeyde bir amorf yapıya işaret etmektedir. Uzmanlaşıldığında, bu teknik doğru şekilde uygulandığı takdirde dört saat içinde tamamlanabilir. Bu yöntem uygulanırken, prosedürde kullanılan yüksek sıcaklıklar konusunda çok dikkatli olmak oldukça önemlidir.Bu prosedürü takiben, morfolojiler ve şehirler arasındaki farklar gibi ek soruları yanıtlamak amacıyla kentsel erime camının geliştirilmesi gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Geliştirilmesinin ardından bu teknik, nükleer adli tıp alanındaki araştırmacıların, patlama sonrası kalıntılar üzerinde analiz gerçekleştirmek için gereken olası eksiklikleri ve analitik teknikleri keşfetmelerine olanak sağlamıştır. Bu videoyu izledikten sonra, Trinity testinde bulunan kalıntılara yakından benzeyen sürögat nükleer kalıntıların nasıl üretileceği ve analiz edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.Yüksek sıcaklık fırınlarıyla çalışırken bu durum son derece tehlikeli olabilir; bu yöntem uygulanırken uygun koruyucu gözlüklerin takılması ve ısıya dayanıklı kişisel koruyucu donanım kullanılması gibi önlemler her zaman alınmalıdır.

production-of-synthetic-nuclear-melt-glass

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz K intermetalik prekürsörlerinin yüksek sıcaklık sentezini...

Organik Grupları ile Dokuz-atom Deltahedral Zintl Germanyum iyonları ve bunların fonksiyonlandırmalar Sentezi

Bir santrifüj döküm polimerlerin 3 boyutlu baskı birleştiren dolaylı katkı maddesi üretim yöntemi, 0.5 mm'lik bir duvar kalınlığına sahip 5 mm birim hücre uzunluğuna sahip olan imalat 3D sekizli kafes metaller (Al ve Cu alaşımları) için belirtilmiştir.

Santrifüj Döküm kullanma İnce bölümler Örgü Metal Dolaylı Fabrikasyon

Biz mevcut deneyler hangi gerçek nükleer yakıt, kaplama ve davranışlarını radiance spektroskopisi ve Termal Analiz çalıştığı süre 3000 K ötesinde sıcaklığa ısıtılmış lazer çevreleme malzemelerdir. Bu deneyler, bir laboratuvar ölçekte lav fazlı bir nükleer reaktör çekirdek erime takip oluşumu simülasyonu.

Lazer-Isıtma ve bir nükleer santral kazası simüle Radiance spektrometresi çalışma koşullarında nükleer malzeme için

Bu el yazması, yüksek IR yansıtıcı özelliklere sahip süperhidrofobik, TiO2 kaplı içi boş cam mikro küreleri (HGM) sentezlemek için bir yumuşak kimya yöntemi önermektedir.

TiO<sub&gt; 2</subBir Yumuşak kimya Yöntemi ile Sentezlenen Süper hidrofobik ve High IR-yansıtıcı özellikleri ile&gt; -kaplı çukur cam Mikrokürelerinin

Bu iletişim kuralı, makrofaj füzyon yaşam örneklerin izlemek için kullanılan ve süper çözünürlük mikroskobu sabit örneklerin sağlayan uzun zincirli hidrokarbon içeren bileşikler ile adsorbe kaliteli optik cam yüzeyler imalatı açıklar .

Makrofaj Fusion çalışmaya imalatı kaliteli optik cam yüzeyler

Burada, ex situ ve in situ incelemeler metalik bardaklarda yapısal dönüşümleri tanımlamak için bir iletişim kuralı mevcut. Hyperfine etkileşimleri denetlemek nükleer tabanlı analitik yöntemleri çalıştırmaya başladık. Biz Mössbauer spektrometresi uygulanabilirliği ve sinkrotron radyasyon nükleer ileri saçılma sıcaklık uygulamalı deneyler sırasında göstermek.

Ex Situ ve yapısal dönüşümleri in Situ soruşturma yöntemleri: Metalik gözlük kristalleşme olgusu

Sızdırmazlık işlemini optimize etmek ve metalden cama (MTGS) yapısının gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlamak için gerekli prosedürler ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Gömülü fiber Bragg ızgara (FBG) sensörü, mtgs'de aynı anda çevresel basınç izleme ile sıcaklık ve üst düzey artık gerilimin çevrimiçi izlenmesini sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Camdan Metale Sızdırmazlık Yapılarının Optimize Edilmiş Sızdırmazlık Süreci ve Gerçek Zamanlı İzlemesi

Burada, iki tip UTe2 kristalini sentezlemek için bir protokol sunuyoruz: kimyasal buhar taşıma sentezi yoluyla sağlam süper iletkenlik sergileyenler ve erimiş metal akı sentezi yoluyla süper iletkenlikten yoksun olanlar.

Süper İletken Uranyum Ditellüridin Tek Kristallerinin İki Farklı Sentez Yönteminin Karşılaştırılması

Kalıcı ışıldayan nanomalzemelerin (PLNP'ler) sentezi ve bunların ultraviyole ışık (365 nm) ışınlaması altında ışıma sonrası efekti kullanan yeniden yazılabilir ekranlarda ve sanatsal işlemede potansiyel uygulamaları için bir protokol sunulmuştur.

Yeniden Yazılabilir Ekranlar ve Aydınlatma Uygulamaları için Kalıcı Lüminesan Nanopartiküllerin Sentezi

Akışkan Hücreli Raman Spektroskopisi (FCRS), silikat camların sulu korozyonu sırasında reaksiyon ve taşıma olaylarının mikroskobik düzeyde, yüksek sıcaklıklarda ve gerçek zamanlı olarak operando gözlemlerini sağlar. FCRS, devam eden süreçleri kesintiye uğratmadan, reaksiyon mekanizmaları, kinetiği ve taşıma süreçleri hakkında bilgi sağlar.

Operando için Akışkan Hücreli Raman Spektroskopisi: Silikat Cam Korozyonu Sırasında Reaksiyon ve Taşınım Olayları Çalışmaları

Keşfedin nükleer adli tıp için sentetik nükleer erime camı üretim protokolünü. Bu yöntem, kitle spektrometrisi tekniklerindeki zorlukları ele alarak nükleer patlama sonrası kalıntı analizinde standart malzeme hazırlamayı sağlar.

Sentetik Nükleer Erime Cam Üretimi

Daha fazla video keşfet