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一种新技术允许研究人员表征即使在核材料被移除后，也表征了位于某个位置的核材料 - 这一发现对核不扩散和安全申请具有重大影响。
“基本上，我们可以看到核材料不再存在，”北卡罗莱纳州立大学核工程副教授、论文的主要作者罗伯特·海斯(Robert Hayes)说。“例如，我们可以根据一年前炸弹所在房间的样本来识别和描述脏弹。
海斯说:“这对应急反应人员、核不扩散当局和法医来说是一个很有价值的工具，因为它让我们大致了解辐射源的大小、位置、放射性程度以及放射性物质的类型。”
这项技术利用了这样一个事实:放射性物质会改变绝缘体材料(如砖、瓷、玻璃，甚至是硬糖)中价电子或外层电子的排列。基本上，辐射在这些材料的晶体结构的缺陷位置置换电子。
通过在一个房间里采集多种材料的样品，应用传统的辐射剂量测量技术，并评估这些缺陷部位的电子是如何组织的，研究人员可以确定在那个房间里的任何核材料的存在和强度。
海斯说:“如果在网格模式中定期采集样本，则可以利用相对辐射剂量剖面来三角定位源在房间中的位置。”“它还可以提供源的物理大小的一个非常粗略的概念，但这取决于各种因素，比如源与被采样材料的距离有多近。”
通过取绝缘材料的芯样，测量材料不同深度的辐射剂量，研究人员还可以确定存在何种辐射源。这是可能的，因为不同的放射性材料具有伽马射线、x射线等的特征分布，每种能量穿透材料的强度不同。
“这不是非常精确，但它确实让我们能够回答重要的问题。例如，区分不同种类的核材料，如自然发生的、医疗的、工业的和用于核武器的‘特殊’核材料，”Hayes说。
“这是一个概念证明，”海耶斯说。“我们现在专注于探索其检测限制以及空间和能量分辨率，以及如何利用这种方法前进。
海斯补充说:“但这对核不扩散努力来说是一件大事，因为这意味着你不能再秘密地处理核材料了。”“这意味着世界现在被低分辨率的集成伽马射线光谱仪密密地覆盖着，所以我们总是可以回去测量当时的情况。没有藏身之处。”
纸”,核材料的回顾性成像和表征，“发表在期刊上健康物理学。本文由俄克拉荷马州立大学的谢尔盖·福林共同撰写。该工作是通过核监管委员会的支持，根据批准号NRC-HQ-84-14-G-0059，以及与国家核安全管理局的国防核不扩散研发办公室协调橡树岭国家实验室赞助财团用于不可允许的能力。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
核材料的回顾性成像和表征
作者Robert B. Hayes，北卡罗莱纳州立大学;俄克拉荷马州立大学的Sergey Sholom说
发表: 7月3日,健康物理学
DOI: 10.1097 / HP.0000000000000680
文摘:用于检测覆盖核材料的现代技术需要一些实时测量和或采样材料的组合。更常见的是通过放射性衰变或通过测量对外部询问辐射的响应来实时测量电离发射的实时测量。您可以用各种辐射类型公开可疑材料，包括高能量光子，例如X射线或具有较大的颗粒，例如中子和μON，以获得材料中诱导的图像或测量核反应。可以实现使用类似于医疗领域的成像模式的脱扣检测，或者可以使用简单的准直检测器来定位放射性物质。在所有这种情况下，共同特征是，一些或所有核材料都必须出现在可能询问的衡量标准，“你怎么能衡量不存在的东西？”目前的工作和结果表明，如何完全做到这一点，如何在从没有化学踪影的区域移除后表征核材料。证据表明这种新方法完全能够提供先前的源空间分布和发射能量分组。该技术对核工业推出工人人员剂量测定的方式，对普遍存在的耐火材料和/或发光技术进行了用于有机绝缘体和/或发光技术的磁共振。通过获取用于剂量测量的网格样本来获得空间信息，而能量信息通过作为入射辐射能量的功能的剂量深度剖面结果。
良好的工作帮助让世界更安全。