Mursten kan fungere som kameraer til at karakterisere tidligere tilstedeværelse af radioaktive materialer

Forskere fra North Carolina State University har udviklet en ny teknik til at bestemme den historiske placering og distribution af radioaktive materialer, såsom plutonium af våbenkvalitet. Teknikken kan give dem mulighed for at bruge almindelige byggematerialer, såsom mursten, som et tredimensionelt "kamera, " afhængig af resterende gammastrålingssignaturer til at tage et øjebliksbillede af radioaktive materialer, selv efter at de er blevet fjernet fra et sted.

"Denne forskning bygger på vores tidligere arbejde, som var en empirisk demonstration af, at vi kunne forvandle en mursten til et gammastrålespektrometer - karakteriserer energifordelingen af ​​en strålingskilde, " siger Robert Hayes, en lektor i atomteknik ved NC State og førsteforfatter til et papir om arbejdet.

"Vores nye arbejde viser effektivt, at vi kunne tage en række klodser og forvandle dem til et gammastrålekamera, karakterisere placeringen og fordelingen af ​​en strålingskilde, " siger Hayes. "Selvom vi denne gang ikke brugte mursten, i stedet stole på kommercielle dosimetre, da det er et proof of concept-studie. Også, strålingskilden, vi afbildede denne gang, var 4,5 kg plutonium af våbenkvalitet, hvorimod vi tidligere brugte en kommerciel americium-kilde til spektrometridemonstrationen. I denne seneste undersøgelse, vi var i stand til ret præcist at forudsige ikke kun placeringen af ​​plutonium af våbenkvalitet, men selv kildens radius, bare med passive dosimetre.

"Selvom vi brugte kommercielle dosimetre her, vores resultater tyder stærkt på, at vi kunne gøre det samme ved at bruge byggematerialer, såsom mursten, " siger Hayes. "Det er fordi silikaterne i mursten - såsom kvarts, feldspat, zirkoner, og så videre - er alle individuelle dosimetre. Det er en kedelig proces at fjerne disse korn fra murstenen til målinger, men vi har gjort det flere gange. Til målene for denne nye forskning, det var ikke nødvendigt at bruge mursten – det har vi allerede vist, at vi kan. Dette var blot et spørgsmål om at bestemme, hvor meget information vi kunne få ud af denne tilgang. Og svaret er, at vi kunne lære meget - om størrelsen og formen af ​​strålingskilden, samt arten af ​​selve det radioaktive materiale."

"Denne evne til tredimensionel billeddannelse er en ny evne, hvilket betyder, at vi dybest set kan se ind i historien i forhold til hvilket nukleart materiale, hvor eller hvornår, " siger Ryan O'Mara, en ph.d. studerende ved NC State og medforfatter til arbejdet.

Papiret, "Retrospektiv karakterisering af specielt nukleart materiale i tid og rum, " er offentliggjort i tidsskriftet Strålingsmålinger.