Una nueva técnica permite a los investigadores caracterizar el material nuclear que estaba en un lugar incluso después de que se haya retirado el material nuclear, un hallazgo que tiene implicaciones significativas para las aplicaciones de seguridad y no proliferación nuclear.

"Básicamente, podemos ver material nuclear que ya no está, "dice Robert Hayes, autor principal del artículo que describe el trabajo y profesor asociado de ingeniería nuclear en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. "Por ejemplo, pudimos identificar y caracterizar una bomba sucia basándonos en muestras tomadas de una habitación en la que estaba la bomba hace un año.

"Esta es una herramienta valiosa para los servicios de emergencia, autoridades de no proliferación nuclear y forenses, porque nos permite obtener una instantánea aproximada del tamaño de una fuente de radiación, donde estaba ubicado, lo radiactivo que es, y qué tipo de material radiactivo es, "Dice Hayes.

La técnica aprovecha el hecho de que el material radiactivo cambia la disposición de los electrones de valencia, o electrones externos, en los materiales aislantes. como el ladrillo, porcelana, vidrio, incluso caramelos duros. Básicamente, la radiación desplaza electrones en sitios defectuosos en la estructura cristalina de estos materiales.

Al tomar muestras de varios materiales en una habitación, aplicando técnicas convencionales de dosimetría de radiación, y evaluar cómo se organizan los electrones en esos sitios de defectos, los investigadores pueden determinar la presencia y la fuerza de cualquier material nuclear que haya en esa habitación.

"Si las muestras se tomaron a intervalos regulares en un patrón de cuadrícula, el perfil de dosis de radiación relativa se puede utilizar para triangular en qué lugar de la habitación se encontraba la fuente, en tres dimensiones, "Dice Hayes." También puede proporcionar una idea muy aproximada del tamaño físico de la fuente, pero eso depende de varios factores, como qué tan cerca estaba la fuente de los materiales que se estaban muestreando ".

Tomando una muestra del núcleo del material aislante, y medir la dosis de radiación a distintas profundidades del material, Las investigaciones también pueden determinar qué tipo de fuente de radiación estaba presente. Esto es posible porque los diferentes materiales radiactivos tienen distribuciones características de rayos gamma, Rayos X, etc., y cada tipo de energía penetra materiales con diferente fuerza.

"Esto no es extremadamente preciso, pero nos permite responder preguntas importantes. Por ejemplo, distinguir entre diferentes tipos de materiales nucleares, como los de origen natural, médico, industrial, y materiales nucleares 'especiales' - estos últimos se utilizan para armas nucleares, "Dice Hayes.

"Esta es una prueba de concepto, ", Dice Hayes." Ahora estamos enfocados en explorar sus limitaciones de detección junto con la resolución espacial y energética, y cómo hacer uso de este enfoque en el futuro.

"Pero esto es un gran problema para los esfuerzos de no proliferación nuclear, porque significa que ya no puede manipular material nuclear en secreto, "Hayes agrega." Significa que el mundo ahora está densamente cubierto por espectrómetros de rayos gamma de integración de baja resolución, para que siempre podamos volver atrás y medir lo que estaba presente. No hay escondite ".

El papel, "Imágenes retrospectivas y caracterización de material nuclear, "se publica en la revista Física de la salud . Sergey Sholom, de la Universidad Estatal de Oklahoma, es coautor del artículo.