Evan Groopman, un físico investigador, prepara una muestra microscópica de partículas de uranio para medir en el instrumento NAUTILUS en el Laboratorio de Espectrometría de Masas con Acelerador del Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. en Washington, CORRIENTE CONTINUA., 5 de septiembre. Crédito:Fotografía de la Marina de los EE. UU. Por Nicholas E. M. Pasquini
Investigadores del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. (NRL) diseñaron y construyeron un instrumento llamado NAUTILUS para proporcionar nuevas capacidades de medición a diferencia de las disponibles en otros laboratorios para medir la energía nuclear, cosmo / geoquímico, y materiales electrónicos.
A finales del año pasado, NRL participó en un ejercicio internacional por turnos, denominado Programa de evaluación de medidas entre laboratorios de firmas nucleares (NUSIMEP-9), patrocinado por la Comisión Europea (División de Seguridad Nuclear y Protección) para medir muestras de partículas microscópicas con proporciones de isótopos de uranio "desconocidas".
"NRL recibió recientemente el informe final del ejercicio internacional por turnos y descubrió que el laboratorio se desempeñó bastante bien, identificar correctamente todas las composiciones isotópicas "desconocidas", "dijo David Willingham, químico investigador y jefe de la Sección de Espectrometría de Masas con Aceleradores. "En este caso, NRL utilizó un espectrómetro de masas único a nivel mundial llamado NAUTILUS para realizar estas mediciones, como parte de la participación de la Sección de Espectrometría de Masas del Acelerador en el ejercicio de análisis de muestras NUSIMEP-9 ".
Las muestras de prueba NUSIMEP-9 se prepararon para imitar misiones de muestreo ambiental / salvaguardias nucleares, como las realizadas por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA). El ejercicio se realizó para la Red de Laboratorios Analíticos del OIEA (NWAL), del cual NRL no es miembro; sin embargo, NRL colabora con los laboratorios para desarrollar mejores análisis de partículas que contienen uranio.
Evan Groopman, un físico investigador, inserta partículas de uranio del Programa de Evaluación de Mediciones Interlaboratorio de Firmas Nucleares (NUSIMEP-9) en una plancheta de carbono en el NAUTILUS para analizar la composición isotópica del uranio en el Laboratorio de Espectrometría de Masas del Acelerador en el Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. en Washington, CORRIENTE CONTINUA., 5 de septiembre. Crédito:Fotografía de la Marina de los EE. UU. Por Nicholas E. M. Pasquini
El OIEA es responsable de disuadir la proliferación de armas nucleares mediante la detección temprana del uso indebido de material o tecnología nucleares. y proporcionando garantías creíbles de que los Estados están cumpliendo con sus obligaciones de salvaguardias. El análisis de muestras de materiales nucleares y muestras ambientales tomadas por los inspectores del OIEA es un componente esencial de esta empresa.
Participaron otros veintidós laboratorios, muchos de los cuales realizan este tipo de mediciones como su misión principal (por ejemplo, OIEA) con sus instrumentos dedicados exclusivamente a este tipo de medidas.
"El NAUTILUS es mucho más flexible que este único tipo de medición; lo usamos para analizar una amplia variedad de composiciones de materiales, incluyendo nuclear, electrónico, y materiales extraterrestres, "dijo Evan Groopman, un físico investigador. "Estamos contentos con los resultados de este ejercicio porque demuestra que nuestro grupo emergente puede construir un instrumento novedoso para la Marina y aplicarlo a una amplia variedad de problemas, funcionando tan bien o mejor que los laboratorios que realizan exclusivamente un solo tipo de análisis utilizando instrumentación comercial ".
La investigación de David Willingham y Evan Groopman apareció en la portada del 21 de noviembre de 2018 de Analyst por su artículo titulado “Direct, sin corregir, análisis sin moléculas de 236U de partículas que contienen uranio con NAUTILUS:un nuevo tipo de espectrómetro de masas ”. . Analista de crédito
Un elemento clave del sistema de salvaguardias es la inspección física de las instalaciones nucleares por parte de los inspectores del OIEA. Los Estados declaran con considerable detalle técnico los tipos y cantidades de materiales nucleares que poseen. Entre otras medidas de verificación, Los inspectores del OIEA pueden tomar muestras de material nuclear de varios puntos del ciclo del combustible nuclear y recolectar muestras ambientales deslizando superficies en varios lugares durante la realización de una actividad de verificación.
Estas muestras, que puede estar en sólido, líquido, o forma gaseosa, luego son objeto de un análisis sofisticado por parte de los científicos del OIEA. Los científicos se centran en la composición isotópica de uranio y plutonio contenidos en las muestras, desconocidos del país de donde se obtuvieron. Los resultados analíticos proporcionan una poderosa herramienta para respaldar las conclusiones en cuanto a la exactitud e integridad de las declaraciones de materiales nucleares de los estados y ayudan a informar la evaluación del OIEA de si un estado está cumpliendo con sus obligaciones de salvaguardias.
Al realizar este trabajo, los laboratorios del OIEA coordinan y cooperan con una red más amplia de laboratorios analíticos (NWAL), que comprende 18 laboratorios adicionales ubicados en nueve Estados Miembros del OIEA diferentes. El laboratorio de muestras medioambientales en Seibersdorf, Austria recibe y examina todas las muestras de deslizamiento, pero luego comparte la carga de trabajo analítica con sus socios de NWAL.
