Adli Nükleer Çalışmalar İle Olayların Çözümlenmesi

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nın Enerji Departmanı’nda  çalışan bir grup nükleer dedektif,başkanlık suikast komplolarını soruşturmak için izotopik “parmak izleri” kullanarak yasadışı uranyum tespitinden dolayı bir takım zorluklar yaşamaktadır.

‘Oak Ridge’de nükleer analiz için çok büyük bir yetenek var.Nükleer enerjinin ticari olarak üretilmesine yardım etmekten, dünyanın nükleer malzemelerinin doğru bir şekilde muhasebeleştirilmesine kadar tüm yolları kapsar. Grubum uzmanlaşmış bir analitik gruptur.Nükleer yakıtların Ar-Ge çalışmalarından nükleer adli bilimler çalışmalarına ve nükleer yayılmaların önlenmesi konusuna kadar geniş bir nükleer çalışma alanına odaklanmaktayız..’ dedi Oak Ridge Nükleer Analitik Kimya Şefi Joseph Giaquinto.

1940’lı yıllarda Manhattan Projesinden Yüksek Akış İzotop Reaktörünün 50. yıldönümüne kadar ve Amerikan Nükleer Topluluğu Nükleer Tarihi Yer İşareti olarak seçimi ile birlikte ORNL(Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı), nükleer AR-GE’nin en önemli yeri olmuştur.

Şimdi NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı) araştırmacıları, ORNL(Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı )’nin nükleer yeteneklerine bir kez daha dikkat çekiyor.

Dünyanın en iyi temel kütle spektrometreleriyle donatılmış, mükemmel temiz oda ve eşsiz deneyim sebebiyle ORNL(Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ) bilim insanları büyük talep görüyor.

Örneğin, Birleşmiş Milletlerin Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA) için bir ağ analitik laboratuvarı olarak
“Barış İçin Atomlar” örgütünün yasadışı uranyum zenginleştirme faaliyetini tespit etmek ve küresel testlerle nükleer silahların yayılmasını önleme hedefine yardımcı olmak için onaylanan ilk analitik laboratuvarlar NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı) grubu içindedir.

2011 yılında ORNL, nükleer analitik kimya grubuna yatırım yapmıştır. Son iki yılda ABD Dışişleri Bakanlığı, eskiyen kütle spektrometrelerini hassasiyet ve hassasiyetle eşsiz olan en gelişmiş araçlar ile değiştirmek için toplam 1.5 milyon doların üzerinde NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı) yatırımını gerçekleştirdi. Giaquinto’nun altı yıllık liderliğinde, grubun nükleer adli bilim çalışmaları için finansmanı, önceki yıllara kıyasla neredeyse 10 kat artarak hızla yükseldi.

Dışişleri Bakanlığı gibi sayısız kaynaktan gelen artan proje istekleri ile ABD Ulusal Güvenlik Bölümü, NASA ve IAEA, ORNL bilim insanları, dünyanın en acil nükleer güvenlik sorunlarından bazılarının üstesinden gelmek için 70 yılı aşkın nükleer bilgi birikimi uyguluyorlar.

NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı) bilim insanları çok sayıda nükleer “suç mahali” ni inceledi. Başkan John F. Kennedy’nin öldürülmesinin ve Başkan Zachary Taylor’un ani ölümü ardındaki gizemleri sadece saç telleri, tırnak kesikleri ve kurşun parçaları kullanarak çözdü. ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu için karışık oksit yakıtındaki elementlerin oranlarını analiz ederek alternatif yakıt kaynağının güvenliğini ve etkililiğini ortaya koydular. Ve NASA’nın gezegenler arası keşif dönemi için NASA’nın derin uzay pilinin kaynak materyallerini yaratmak için bir üretim sürecinin geliştirilmesine yardım ederek daha da yükseğe ulaştılar.

NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı)’in yirmiden fazla araştırmacısı ulusal laboratuvarın kampüsünün çeşitli yerlerinde işbirliği yapıyor. Ekibin yaratıcılığı ve tecrübesi, uluslararası güvenlik uzmanları merkezlerinde analitik uygulamaları öğretmek gibi çeşitli küresel projelerde çağrılır. NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı)’in Rob Smith’in çalışmasında, gizli mezarları “koklayabilen” bir kimyasal detektörün ortak patenti alındı.

Ekip sıklıkla radyoaktif maddelerle çalışır ve tıbbi kullanım için yüksek saflıkta izotopların çıkarılmasına yönelik yöntemlerin geliştirilmesine yardımcı olur ve detaylı kimyasal ekstraksiyon ve izolasyonlar gerçekleştirir. Bunlar gibi ölçümler, malzemenin ışınlanması için daha iyi simülasyonlar sağlar, nükleer materyalleri daha iyi anlamak için bir radyokimyasal şablon sağlar.

Eser düzeyindeki radyoaktif maddenin kalıntılarını bulmak için yapılan incelemeler, NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı) çabalarının temel taşlarından biridir. Grubun eser seviyedeki adli bilimler çalışmalarının büyük bir kısmı iki yıl önce bir pilot proje olarak başladı ve o kadar başarılı oldu ki program artık bir ORNL dayanak noktası oldu.

Elementlerin ve bunların izotoplarının ayrılması için hızlı teknikler geliştirilmesi ve nükleer materyallerde eser “parmak izleri” tespit etme yöntemleri artık nükleer adli bilimler alanında birçok ulusal sponsora fayda sağlamaktadır.

Numunelerin toplanmasından önce smear kitlerinin kontamine olmamasını sağlamak için, kimyagerler kitler sahaya yerleştirilmeden önce onları HFIR(Yüksek Akış İzotop Reaktörü) ışınlama tesislerinde tarar. Dünya nükleer izleme direktörü olan IAEA,onaylanmış kitleri kullanarak bir nükleer tesisi bir ulusun zenginleşmeyi azaltma sözlerini kırıp kırmadığını ve yayılmaması gereken anlaşmaları ihlal edip etmediğini tespit etmek için tarayabilir.

Ancak, bu ekibe kendine has yetenekleri veren nötron aktivasyon analizidir. Dünyanın en yüksek sürekli termal nötron akısına erişim, herhangi bir küresel NAA tesisinin uranyum ve plütonyum için en düşük tespit limitlerini mümkün kılmaktadır. ORNL bilim insanları, nükleer maddeleri, büyük, küçük ve eser elementlerin oranlarını inceleyerek karakterize etmek için kullanıyorlar.

Araştırmacılar, bilinmeyen bir örneği (örneğin, bir IAEA testinden bir taranan) HFIR(Yüksek Akış İzotop Reaktörü)’deki nötronlarla gama ışını bırakana kadar bombardıman ederek, numunenin bölünebilen materyalinin benzersiz ve tespit edilebilir bir “parmak izi” yaratıyorlar. Kanıtları, belirlenmiş referans standartlarla eşleştirmek, numunenin içeriğini tanımlar.

Şu anda ORNL’ni araştırmacı David Glasgow, nükleer izotopların parmak izini daha da geliştirmek için bir yöntem geliştiriyor. ‘’Nötron Aktivasyon Analizi Laboratuvarı [HFIR(Yüksek Akış İzotop Reaktörü)’de], araştırma topluluğuna yüksek doğruluk ışınlanmış nükleer adli bilim malzemeleri sağlar. Ayrıca, nükleer adli bilim ve yaygınlaşmanın önlenmesi görevleri ile ilgili materyalleri analiz etmek için bölünebilir izlerin yığın ve izotop verilerini veren özel nükleer yöntemler kullanıyoruz.’’ dedi David Glasgow

Bu arada, NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı)’in en yeni deneyi kullanılmış nükleer yakıtın genişletilmiş karakterizasyonu için prosedürlerin ilerletilmesini içeriyor. Yakıt çevriminin tüm aşamalarında doğru ve kapsamlı analizler hayati önem taşımaktadır ve araştırmacılar, bu işe dayalı materyalleri test etmek için standartlar ve yöntemler geliştirmektedir. Örneğin, ORNL hesaplamalı bilim adamı Ian Gauld, nükleer yakıtları ve ışınlanmış test materyallerini modeller.Ian Gauld ve NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı) bilimadamları harcanan nükleer yakıtın yaşlanmasını incelemekte ve yakıt davranışının tahmini modellerini iyileştirmek için teoriye dayalı hesaplamalarla deneyi karşılaştırmaktadır.Bu geçerlilik çalışmaları, ORNL’nin radyokimyasal dedektiflerinin gelecekteki adli bilim faaliyetlerini desteklemesine yardımcı olabilir.

Yüksek Adli Bilim Veri İzi Tesisinin ortaya çıkışı ve ORNL’de çoklu sponsorlu kütle spektrometresi merkezi ile geçmişini onurlandıran bir NACIL(Nükleer Analitik Kimya ve İzotop Laboratuvarı) nin geleceği için yadsınamaz bir potansiyel var.

Kaynak : sciencedaily.com