Onderzoekers van de North Carolina State University hebben een nieuwe techniek ontwikkeld voor het bepalen van de historische locatie en distributie van radioactieve materialen, zoals plutonium van wapenkwaliteit. Door de techniek kunnen ze gewone bouwmaterialen gebruiken, zoals bakstenen, als een driedimensionale "camera, " vertrouwend op resterende gammastralingsignaturen om een ​​momentopname te maken van radioactieve materialen, zelfs nadat ze van een locatie zijn verwijderd.

"Dit onderzoek bouwt voort op ons eerdere werk, wat een empirische demonstratie was dat we van een baksteen een gammastralingsspectrometer konden maken - die de energieverdeling van een stralingsbron karakteriseert, " zegt Robert Hayes, een universitair hoofddocent nucleaire techniek bij NC State en eerste auteur van een paper over het werk.

"Ons nieuwe werk laat effectief zien dat we een reeks stenen kunnen nemen en ze in een gammastraalcamera kunnen veranderen, het karakteriseren van de locatie en distributie van een stralingsbron, " zegt Hayes. "Hoewel we deze keer geen stenen gebruikten, in plaats daarvan vertrouwen op commerciële dosismeters, omdat het een proof of concept studie is. Ook, de stralingsbron die we deze keer in beeld hadden was 4,5 kilogram plutonium voor wapens, terwijl we eerder een commerciële americiumbron gebruikten voor de spectrometriedemonstratie. In dit meest recente onderzoek we waren in staat om vrij nauwkeurig te voorspellen, niet alleen de locatie van het plutonium van wapenkwaliteit, maar zelfs de straal van de bron, alleen met passieve dosismeters.

"Ook al gebruikten we hier commerciële dosismeters, onze bevindingen suggereren sterk dat we hetzelfde zouden kunnen doen met bouwmaterialen, zoals baksteen, "zegt Hayes. "Dat komt omdat de silicaten in baksteen, zoals kwarts, veldspaat, zirkonen, enzovoort - zijn allemaal individuele dosismeters. Het is een moeizaam proces om die korrels uit de baksteen te verwijderen voor metingen, maar we hebben het meerdere keren gedaan. Voor de doelen van dit nieuwe onderzoek, het was niet nodig om baksteen te gebruiken - we hebben al laten zien dat we dat kunnen. Dit was gewoon een kwestie van bepalen hoeveel informatie we uit deze aanpak konden halen. En het antwoord is dat we veel kunnen leren - over de grootte en vorm van de stralingsbron, evenals de aard van het radioactieve materiaal zelf."

"Dit vermogen voor driedimensionale beeldvorming is een nieuw vermogen, wat betekent dat we in principe in de geschiedenis kunnen kijken in termen van wat nucleair materiaal was, waar of wanneer, " zegt Ryan O'Mara, een doctoraat student bij NC State en co-auteur van het werk.

De krant, "Retrospectieve karakterisering van speciaal nucleair materiaal in tijd en ruimte, " is gepubliceerd in het tijdschrift Stralingsmetingen.