砖块可以充当“摄像机”,用来表征过去存在的放射性物质

时间:2020-04-06 18:33 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

砖块可以充当“摄像机”,用来表征过去存在的放射性物质

北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发了一种新技术,用于确定放射性物质(如武器级钚)的历史位置和分布。这项技术可以让他们使用普通的建筑材料,比如砖块,作为一个三维的“照相机”,依靠残留的伽马辐射信号来拍摄放射性物质的快照,即使它们已经被从一个地方移走了。

“这项研究建立在我们以前的工作,这是一个实验演示,我们可以把一块砖变成一个伽马射线spectrometer-characterizing辐射源的能量分布,”罗伯特·海耶斯说,核能工程的副教授数控状态和工作论文的第一作者。

“我们的新工作有效地表明,我们可以把一排砖块变成一台伽马射线照相机,来表征辐射源的位置和分布,”Hayes说。“虽然这一次我们没有使用砖块,而是依赖于商业剂量计,因为这是一个概念研究的证明。此外,我们这次成像的辐射源是4.5公斤的武器级钚,而我们之前在光谱分析演示中使用的是商用镅来源。在最近的这项研究中,我们不仅能够准确地预测武器级钚的位置,甚至还能够准确地预测源的半径,只要使用被动剂量计即可。

“虽然我们在这里使用了商业剂量计,但我们的发现强烈表明,我们可以用建筑材料,如砖,来做同样的事情,”Hayes说。“这是因为砖中的硅酸盐——如石英、长石、锆石等——都是单独的剂量计。将这些颗粒从砖中取出进行测量是一个冗长乏味的过程,但我们已经做过很多次了。为了实现这项新研究的目标,没有必要使用砖块——我们已经证明我们可以做到这一点。这只是一个确定我们能从这个方法中收集到多少信息的问题。答案是,我们可以了解很多——关于辐射源的大小和形状,以及放射性物质本身的性质。”

“这种三维成像的能力是一种新颖的能力,这意味着我们基本上可以通过核材料的位置或时间来了解历史,”该研究的合著者、北卡罗来纳州立大学的博士生瑞安·奥马拉(Ryan O’mara)说。

这篇题为“时空中特殊核材料的回顾性表征”的论文发表在《辐射测量》杂志上。

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