洛斯阿拉莫斯國家實驗室新方法可於 30 分鐘內追蹤非法核材料來源

洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)的研究人員發展出一種新方法,能在僅僅 30 分鐘內識別非法核材料的來源。這一方法僅需使用相對簡單的儀器,例如質量譜儀,便可以幫助識別任何不受監管控制的核材料來源。根據國際原子能機構(IAEA)的報告,盜竊或不當處置可能導致核及放射性材料脫離監管控制。2024 年,IAEA 報告了 124 起此類事件,其中至少有三起與「走私或惡意使用」有關。今年早些時候,一名犯罪集團的領導者在紐約法庭對走私核材料認罪。被告曾與一名臥底探員討論出售黃餅鈾的事宜。然而,在其他情況下,例如在澳大利亞的一個毒品實驗室突擊搜查中,核材料以粉末形式發現於一個標註為「伽馬源」的普通食品罐中,後來由另一家美國國家實驗室確認其為鈾礦石。根據新聞稿,隨著這一新發展,此類案件的檢測時間可以縮短至僅 30 分鐘。

LANL 的研究團隊使用了質量譜儀,這是一種通常用於材料開發前端質量控制程序的儀器,作為其核材料檢測器。這種儀器在 LANL 的化學實驗室中是常規可用的,研究團隊的六名成員決定利用它對未知來源的模擬樣本進行測試。團隊使用的激光脫附激光電離飛行時間質量譜儀裝置利用了兩個激光。第一個激光對正在測試的樣本進行轟擊,形成一個粒子雲;隨後第二個激光被啟動,將這些粒子分解成更小的分子,然後根據分子量進行排列,以確定材料的成分。除了判斷材料是否為核材料外,該方法還能提供其來源的線索,因為核燃料的合成過程中包含了引入標籤的步驟。類似於條形碼,當核燃料被合成時,工廠會將獨特的化學簽名引入燃料中,以便在盜竊或不當處置的情況下追溯其來源。

在實驗中,研究人員使用了來自田納西州橡樹嶺國家實驗室的燃料樣本作為分析的模擬樣本。由於這些樣本的條形碼是眾所周知的,研究人員預期會在測試結果中找到鉬、鎳和鎢的痕跡。此外,研究人員還發現了來自用於混合批量材料的鋯酸鋯和鋯酸釔陶瓷材料的鋯和釔的痕跡,這進一步證明了該方法的準確性。儘管這一方法不會完全取代當今法庭上使用的成熟方法,但其快速的檢測能力可以幫助調查人員在面對未知來源的樣本時朝正確的方向前進。LANL 的科學家瑞貝卡·錢伯蓮(Rebecca Chamberlain)表示:「這可能是它最重要的功能,就是引導你朝正確的方向前進,並給你提供需要特別關注的線索。」新聞稿還指出,這一方法的其他潛在應用包括在核材料爆炸後確定其來源,以及改善採礦實踐。


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Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。