Protocol
זהירות: התהליך המתואר כאן כולל את השימוש בחומר רדיואקטיבי (למשל, אורניום חנקתי Hexahydrate) וכמה חומרים מאכלים. יש להשתמש בבגדי מגן מתאימים וציוד (כוללים חלוק מעבדה, כפפות, משקפים מגן, ומנדף) במהלך הכנת מדגם. בנוסף, אזורי מעבדה המשמשים לעבודה זו צריכים להיות במעקב באופן קבוע לזיהום רדיואקטיבי.
הערה:. התרכובות הכימיות הדרושות מפורטות בטבלה 1 ניסוח זו פותח על ידי בחינה בעבר דיווח נתונים הלחנה לtrinitite 10 השברים ההמוניים דיווחו כאן נקבעו על ידי חישוב ממוצע השברים ההמוניים לכמה דגימות trinitite שונות 10 המסה "החסרה".. (השברים לא לסכם לאחדות) קיים כדי לאפשר גמישות מסוימת בעת הוספת דלק, טמפר, ומרכיבים אחרים. הניתוח העצמאי שלנו של כמה דגימות trinitite מצביע על כך שקוורץ הוא שלב המינרלים רקלשרוד בtrinitite. 5 לכן, קוורץ הוא המינרל רק כלול בתקן Trinitite גיבוש שלנו (STF). למרות דגנים שריד של מינרלים אחרים דווחו בtrinitite, 11 אלה נוטים להיות יוצאים מן הכלל, ולא הכלל. באופן כללי, קוורץ הוא המינרל היחיד שנמצא בזכוכית להמיס. 10,12 כמו כן, חול קוורץ הוא מרכיב נפוץ של אספלט ובטון שיהיה חשוב בהיווצרות של זכוכית להמיס גרעינית עירונית.
| נתונים Trinitite ממוצע | סטנדרטי Trinitite גיבוש (STF) | ||
| תִרכּוֹבֶת | בר המוני | תִרכּוֹבֶת | בר המוני |
| SiO 2 | 6.42x10 -1 | SiO 2 | 6.42x10 -1 |
| אל 2 O 3 | 1.43x10 -1 | אל 2 O 3 | 1.43x10 -1 |
| קאו | 9.64x10 -2 | קאו | 9.64x10 -2 |
| FeO | 1.97x10 -2 | "> FeO1.97x10 -2 | |
| MgO | 1.15x10 -2 | MgO | 1.15x10 -2 |
| Na 2 O | 1.25x10 -2 | Na 2 O | 1.25x10 -2 |
| K 2 O | 5.13x10 -2 | KOH | 6.12x10 -2 |
| MNO | 5.05x10 -4 | MNO | 9px; "> 5.05x10 -4|
| Tio 2 | 4.27x10 -3 | Tio 2 | 4.27x10 -3 |
| סה"כ | 9.81x10 -1 | סה"כ | 9.91x10 -1 |
טבלת 1. רשימה של תרכובות כימיות.
1. הכנת STF
הערה: הציוד הדרוש כולל microbalance, מריות מתכת, מכתש ועלי קרמיקה, מנדף כימי, כפפות לטקס, חלוק מעבדה, והגנה על העין.
- ערבוב של רכיבים שאינם רדיואקטיביים
- לרכוש לפחות 65 גרם של חול קוורץ (SiO 2), 15 גרם של אל 2 O 3 </ Sub> אבקה, 10 גרם של אבקת קאו, 2 גרם של אבקת FeO, 2 גרם של אבקת MgO, 2 גרם של Na 2 O אבקה, 7 גרם של כדורי KOH, 1 גרם של אבקת MNO ו1 גרם של אבקת Tio 2 ( תרכובות המפורטים בטבלה 1).
- השתמש במרית microbalance וקטן כדי למדוד במדויק את השברים ההמוניים של כל מתחם כמפורט בטבלה 1. לקבלת התוצאות הטובות ביותר להתכונן של המטריצה המבשרת לא רדיואקטיבי 100 גרם בפעם אחת.
- השתמש במכתש ועלי לכתוש (ל~ 10-20 גרגרי גודל מיקרומטר) ויסודיות לערבב תרכובות, ויצר תערובת אבקה הומוגנית המכילה 64.2 גרם של SiO 2, 14.2 גר 'אל 2 O 3, 9.64 גרם של קאו, 1.97 גר' של FeO, 1.15 גרם של MgO, 1.25 גרם של Na 2 O. 6.12 גרם של KOH, .0505 גרם של MNO, ו.427 גרם של Tio 2.
- להתסיס את התערובת, בעזרת מערבל כדור, זמן קצר לפני השלב הבא הוא נלקח.
- ערבוב של STF עם האורניום חנקתי Hexahydrate (UNH)
- Acquז זעם לפחות 1 של UNH.
- בתוך מנדף, לכתוש כמה גבישי UNH (באמצעות מכתש ועלי) כדי ליצור אבקה דקה של 1-2 מיקרומטר גרגרים.
- להוסיף 33.75 מיקרוגרם של UNH לגרם של המטריצה המבשרת לא רדיואקטיבי (יחס זה הוא מתאים להדמיית נשק פשוט עם תשואה של קילוטון 1). 13
- לערבב ביסודיות את תערובת האבקה, כולל UNH, באמצעות מכתש ועלי. השלם ערבוב סופי זמן קצר לפני שלב ההתכה.
2. ייצור של 1 גרם לדוגמא ממיסים זכוכית
הערה: הציוד הדרוש כולל HTF מדורג ב 1600 מעלות צלזיוס או, כורי היתוך גבוהים טוהר גבוה גרפיט, מלקחי כור היתוך נירוסטה ארוכים, כפפות עמידות בחום, והגנה על העין. כפפות עמידות בחום והגנה על העין צריכים להיות משוחק בעת השקה או הסרת דגימות מהתנור. משקפי בטיחות כהות (או משקפיים שמש) הם שימושיים כפי שהם להפחית את הבוהק מהתנור.
- ייצור של מדגם שאינו רדיואקטיביים
- למלא צלחת קרמיקה עבה (כמו מרגמה) עם חול קוורץ טהור ~ 100 גרם ולשמור על RT ליד המיקום של הכבשן שבו הדגימות נמסו.
- מחממים את HTF 1,500 מעלות צלזיוס.
- למדוד בזהירות 1.00 גרם של תערובת האבקה אינה רדיואקטיביים ולמקם את האבקה בכור היתוך גרפיט טוהר גבוה.
- בזהירות במקום כור ההיתוך בHTF המחומם (באמצעות מלקחי כור היתוך פלדה ארוכים) ולהמס את התערובת למשך 30 דקות.
- הסר את המדגם (שוב באמצעות המלקחיים) ויוצקים את המדגם המותך לתוך המרגמה מלאה בחול.
- לאפשר חרוז הזכוכית להתקרר במשך 1-2 דקות לפני הטיפול.
- פולני חרוז כדי להסיר חול שייר (במידת צורך).
- ייצור של מדגם רדיואקטיבי
- חזור על שלבים 2.1.1 ו2.1.2 לעיל.
- למדוד בזהירות 1.00 גרם של תערובת אבקת רדיואקטיבי (כולל UNH) ולמקם את powd אה בכור היתוך גרפיט טוהר גבוה בעזרת מרית וmicrobalance נפרדת, כדי למנוע זיהום צולב.
- חזור על שלבים 2.1.4 - 2.1.6 לעיל.
- צג סביב תנור האזור (באמצעות גלאי כף יד קרינה ו / או מבחני לסחוב) כדי לבדוק זיהום רדיואקטיבי.
הפעלת 3. דוגמא
הערה: המשוואות הבאות נגזרו הנחה על השימוש בנשק כיתה מתכת אורניום (מועשרת). הכמויות של UNH או תחמוצת אורניום יצטרכו להיות מדורגות על פי החלק ההמוני של אורניום אלמנטרי, והרמה של 235 העשרת U.
- הפעלה של מדגם ממיסים זכוכית עם האורניום FUE
- לחשב את החלק היחסי של מסת מתכת אורניום הנדרשת למדגם באמצעות המשוואה להלן 13 (שבו מ 'U מייצגת את חלק מסת האורניום וY מייצג את תשואת הנשק):
473 / 53473eq1.jpg "/> - אופציונאלי: חישוב החלק ההמוני של טמפר (למשל, אורניום טבעי, עופרת, טונגסטן) באמצעות המשוואה הבאה: 13
- לחשב את מספר היעד של התפלגויות במדגם באמצעות המשוואה 13 הבאה שבו M של מייצג את המסה של המדגם בגרמים וF N מייצג את מספר ההתפלגויות מיוצרות במדגם במהלך הקרנה:
- לחשב את זמן הקרנה הנדרשת באמצעות המשוואה להלן 13 מ 'שבו 235 מייצגת את (רמת ההעשרה) 235 שבריר המוני U וIRR t הוא זמן ההקרנה בשניות:
- להקרין את המדגם עבורt שניות IRR בשטף ניטרונים תרמי של 4.0 x 10 14 n / 2 סנטימטר / sec. לדוגמא, קרינת 60 שניות בTube פניאומטיים 1 (PT-1) בHFIR (עם תרמי לתהודת יחס של 35) תפיק כ 1.1 x 10 11 התפלגויות במדגם המכיל 870 מיקרוגרם של UNH (שווה ערך ל 410 מיקרוגרם של אורניום טבעי, או 3.0 מיקרוגרם של 235 U). זה הושג עבור חרוז זכוכית אחד .433 גרם נועד לדמות מדגם זכוכית להמיס מיוצר על ידי נשק עם תשואה של 0.1 קילוטון. מדגם זה כבר ניתח ביסודיות על ידי אל קוק et. 14
- עקוב פרוטוקולי בטיחות רלוונטיים לטיפול במדגם רדיואקטיבי לאחר ההקרנה.
- לחשב את החלק היחסי של מסת מתכת אורניום הנדרשת למדגם באמצעות המשוואה להלן 13 (שבו מ 'U מייצגת את חלק מסת האורניום וY מייצג את תשואת הנשק):
- הפעלה של מדגם ממיסים זכוכית עם דלק פלוטוניום (גורמי תכנון)
- לחשב את החלק היחסי ההמוני של פלוטוניום מתכת דרוש למדגם באמצעות המשוואה להלן 13 מ 'שבו represen פוTS החלק ההמוני פלוטוניום וY מייצג את תשואת הנשק:
- חזרו על שלבי 3.1.2 ו3.1.3 לעיל.
- קבע את זמן ההקרנה נדרש לקבל את המספר הרצוי של התפלגויות במדגם הזכוכית להמיס. הפעם יהיו תלוי בהרכב והכיתה של פלוטוניום, כמו גם את ספקטרום אנרגיית ניטרונים.
- לחשב את החלק היחסי ההמוני של פלוטוניום מתכת דרוש למדגם באמצעות המשוואה להלן 13 מ 'שבו represen פוTS החלק ההמוני פלוטוניום וY מייצג את תשואת הנשק:
הערה: יש לנקוט בזהירות רבה בהתמודדות עם פלוטוניום וניתוח נוסף יידרש. נכון לכתיבת שורות אלה, רק אורניום נעשה שימוש בדגימות הזכוכית סינתטיות להמיס מיוצרים ב UT והמוקרן בHFIR.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
הדגימות שאינן רדיואקטיביים מיוצרות במחקר זה כבר לעומת trinitite ואיורים 1-3 מראים כי הנכסים ומורפולוגיה הפיזיים הם אכן דומים. איור 1 מספק תמונות החושפות את הדמיון בצבע ובמרקם שהם נצפו ברמת מקרוסקופית. איור 2 מראה תמונות מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) משני אלקטרונים (SE) שחושפות תכונות דומות ברמת מיקרון. ניתוח SEM בוצע באמצעות תוכנת SEM וSEM. חללים רבים הם נצפו בשני trinitite ודגימות סינתטיות. הפגמים וההטרוגניות הם דומים בשני גם כן. איור 3 מספקת השוואה של אבקת X-Ray השתברות (P-XRD) ספקטרום לtrinitite ודגימות סינתטיות. ניתוח P-XRD בוצע על trinitite ודגימות זכוכית להמיס סינתטיות באמצעות diffractometer X-ray עם גלאי 3D. מקור רנטגן היה האנודה Cu נקבעה על 40 מילי-אמפר ו -45 קילו וולט. חריץחלון של 1/4 ° 2θ שימש יחד עם עקיפה צורמת 1/8 ° 2θ נגד פיזור. כל הדגימות נמדדו באמצעות סיליקון (001) בעל מדגם לא-רקע ונקבעו לספין על 4 מהפכות / sec. כל הספקטרום נרכש מ- 10 מעלות 2θ 100 ° 2θ. קוורץ הוא הווה המינרלים רק בשני המקרים, ועוצמות השיא דומות, המצביעים על מידה דומה של הֶעְדֵר צוּרָה 3. תוצאות אלו עולות בקנה אחד עם מחקרים קודמים של trinitite 15,16,12,17 וסוגים אחרים של זכוכית להמיס גרעינית. 18,19
איור 1. השוואה מקרוסקופית של trinitite וזכוכית להמיס גרעינית סינתטית. (א) צילום מראה את המשטח העליון של מדגם trinitite, צילום (ב) מראה את המשטח העליון של produc מדגם הזכוכית להמיס גרעיני סינטטי אד ב UT, צילום (C) המציג את המבנה הפנימי (תצוגת חתך) של מדגם trinitite, צילום (ד ') מראה את המבנה הפנימי של מדגם זכוכית להמיס גרעיני סינטטי. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 2. השוואה מיקרוסקופית של trinitite וזכוכית להמיס גרעינית סינתטית. SEM תמונות המציגות את הפרטים של מיקרו של trinitite (תמונות למעלה) וזכוכית סינתטית גרעינית להמיס (תמונות למטה). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
ד / 53,473 / 53473fig3.jpg "/>
איור 3. מורפולוגיה הקריסטל של trinitite וזכוכית להמיס גרעינית סינתטית. ספקטרום P-XRD של trinitite (קו כחול) וזכוכית סינתטית גרעינית להמיס (קו אדום). הקווים האנכיים, מקווקוים הירוקים מייצגים את המיקומים של פסגות בדרך כלל קשורות עם קוורץ. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
שמדומה כמות UNH המדויקת משתנות בהתאם לתרחיש: הערה לגבי צעדים 1.2.2 ו1.2.3. נוסחות התכנון שפותחו על ידי ואח Giminaro אל. ניתן להשתמש כדי לבחור את המסה המתאימה של אורניום למדגם נתון 13 כפי שפורט בסעיף "הפעלה לדוגמא" של מאמר זה. כמו כן, תחמוצת אורניום (UO 2 או U 3 O 8) ניתן להשתמש במקום של UNH, אם זמין, והחלק ההמוני של 235 U במתחם (אם UNH או תחמוצת אורניום) יש לקחת בחשבון. לניסויים שנדונו כאן UNH היה מעורב בצורה הומוגנית בתוך המטריצה המבשרת. זה צפוי כי תהליך ההיתוך ישפיע על ההפצה של אורניום ואלמנטים אחרים בתוך הזכוכית. איכותי, הזכוכית נראית הטרוגנית. עם זאת, מיפוי מסלול ביקוע הודעה הקרנה-לא נערכה לנתח את ההפצה של מוצרי אורניום וביקוע בתוך הכוס מלאה. אני זהנושא פוטנציאל sa למחקר עתידי.
קוורץ הוא המינרל רק כלול במטריצת האבקה מבשר כי זה רק המינרלים צפויים לשרוד את תהליך ההיתוך. 3,10,12 הכמות של קוורץ שנותרה בדגימות המומסת משמשת כצג כדי לייעל את טמפרטורת ההתכה וזמן ב התנור 5. הנחה היא כי שיטה שבה מייצרת את המידה הראויה של הֶעְדֵר צוּרָה במדגם קוורץ תחילה מכיל תהיה לייצר מדגם דומה אמורפי כאשר מינרלים אחרים כלולים במבשר.
מדגם רדיואקטיבי אחד מיוצר במחקר זה הופעל על ידי הקרנת ניטרונים בHFIR. ניתן לחשב הפעמים התוכן והקרנת דלק אורניום המבוסס על כמויות אורניום משמעותי שדווחו על ידי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית 20, כמו גם חישובים מוקדמים על ידי Glasstone ודולן 21 בדבר הקשר בין תשואה והנשקמסה של זכוכית להמיס המיוצרת על ידי פיצוץ גרעיני. מושגים אלה מאוחדים בניתוח et al Giminaro. 13. ניתוח של המדגם הופעל אחד נערך על ידי אל קוק et. 14
השיטה החדשה שתוארה כאן ניתן להשתמש כדי לייצר דגימות "trinitite" סינתטיות ולאחר מכן ניתן להרחיב את התרחישים אחרים בעלי עניין משפטי (למשל זכוכית להמיס, עירונית גרעינית). מאמצים קודמים כדי לייצר פסולת גרעינית פונדקאית התמקדו בתכונות הכימיות ורדיואקטיביים של הזכוכית. 22 המיקוד של העבודה שהוצגה כאן הוא הייצור של פונדקאית עם מדויק פיזית, כימי, ותכונות מורפולוגיות. שיטה זו היא ייחודית בכך שהיא עושה שימוש בחימום מהיר בתנור ואחריו קירור מהיר ב RT. אין הרמפה למעלה או שלב רמפה למטה ולא ערבוב בתהליך ההיתוך. פגמים הנובעים (למשל, הסדקים וחללים) וheterogeneities הם desirable (כמו משחק קרוב לtrinitite). בנוסף, הפרוטוקול המתואר כאן הוא פשוט יחסית (בהשוואה לשיטות באמצעות פלזמות או לייזרים 6), ובכל זאת התוצאות הן מדויקות למדי ושחזור 3.
HTF שימש במחקר זה נועד לבצע הטוב ביותר כאשר תקופת "כבש את" ואת "רמפה למטה" הדרגתית מועסקת במהלך חימום. עם זאת, לשיטה זו שלב להתקרר הדרגתי אינו רצוי כrecrystallization עלול להתרחש, הורס את טבע אמורפי של המדגם. מסיבה זו דגימות שהופקו במחקר זה הוצגו לאחר הכבשן הובא עד לטמפרטורת שיא ולאחר מכן הוסר ומקורר במהירות מחוץ לתנור. זה נדרש כי דלת התנור תיפתח פעמיים תוך הכבשן היה בטמפרטורת שיא (שאינו מומלצת על ידי היצרן). תהליך זה נוטה להדגיש את גופי החימום ועלול להשפיע לרעה על תוחלת החיים שלהם. סיכון זה היה מקובל עלינו purpoSES. עם זאת, מדגם תהליך ההקדמה יש לשקול בזהירות ובאופן פוטנציאלי שונה, בהתאם לציוד המסוים בשימוש ובמוצר הסופי הרצוי. מגבלות אחרות של שיטה זו נדונות בסעיפים הבאים.
השימוש בכורי היתוך גרפי מציג כמה זיהום פחמן לדגימות זכוכית להמיס סינתטיות (עקב הנטייה לגרפיט ללנדוף בטמפרטורות גבוהות). זיהום זה ניתן להסיר על ידי ליטוש, לאחר סינתזה-, או הדגימות יכולות להיות שבורות ורק המחצית "נקייה" שמרה לניתוח. זיהום פחמן הוא בדרך כלל מקומי קרוב לתחתית של חרוז הזכוכית. שימוש בכורי היתוך גרפיט באוויר פתוח גם מוביל למצב הפחתה / חמצון בלתי נשלט (ולכן לא ידוע). הברזל צפוי להיות מחומצן וסגסוגות Fe / C יכולה להיות מיוצר. מסיבה זו סוגים אחרים של כורי היתוך נבדקו כוללים פלטינה ותחמוצת זירקוניום, לעומת זאת, נשאר גרפיט OPTIO הטוב ביותרn למרות זיהום פחמן פוטנציאל ונושאי צימוד פה / C. סיליקה ומליטת פלטינה לעשות כורי היתוך הפלטינה מעשית. סדקי תחמוצת זירקוניום במהלך תהליך מרווה. מחקר נוסף עשוי לחשוף בחירה טובה יותר, אבל נכון לכתיבת השורות אלה גרפיט היא הבחירה החסכונית ביותר וניסוי מעשי. ישנן דרכים שונות כדי לשלוט על הסביבה בתוך התנור (למשל, מילוי תנור צינור עם ארגון) ואלה צריכים להיחקר בעתיד. לניסויים שנדונו כאן בסביבה בתוך התנור לא מניפולציות ועדיין המאפיינים המרכזיים של דגימות הזכוכית מיוצרות היו מתאימים למטרה שלהם. יש לציין כי הסביבה הקיימת בקרבת גראונד זירו בפיצוץ גרעיני אינה מובנת היטב.
הקרנת דגימות במערכת Tube פנאומטיים בHFIR מציגה איזו שגיאה בתכונות הרדיואקטיביות של התחליפים. שגיאה זו נובעת עקב diffe מובחןלורנס בין נשק גרעיני וספקטרום אנרגיית ניטרונים כור. כך ספקטרום מוצר הביקוע יהיה מאפיין של כור (המיוצר על ידי ספקטרום ניטרונים תרמי) ולא בנשק (המיוצר על ידי ספקטרום ניטרונים מהיר). בנוסף, היחס של ביקוע למוצרי הפעלה יהיה לא מדויק כאשר שניהם מיוצרים על ידי הקרנה באתר. מחקרים מתמשכים כדי להבין טוב יותר ואולי לנטרל את האפקט הזה. 23 לשנות את הכימיה של מטריצת המבשר ייתכן שיהיה צורך.
השיטה המתוארת כאן תהיה לייצר תחליף זכוכית להמיס גרעיני שהוא מדויק במונחים של צבע, מרקם, נקבוביות, מיקרו, מורפולוגיה מינרלים, ההטרוגניות הלחנה, ותואר של הֶעְדֵר צוּרָה. יש בעצם שלושה שלבים עיקריים לשכפל הצלחת התוצאות שהוצגו כאן: 1) להכין היטב את אבקת STF על פי מפרט, 2) בשלום ובמהירות לחמם את האבקה לטמפרטורה גבוהה (הרבה מעלנקודת ההתכה של המטריצה), ו 3) לצנן במהירות (להרוות), כדי למנוע גיבוש מחדש. חשוב לציין, עם זאת, כי נהלים זהים לא לייצר דגימות זהות וזה מקובל לחלוטין כדבר נכון גם עבור זכוכית להמיס גרעינית אמיתית (דגימות trinitite להפגין רמה גבוהה של שונות גם כן). 3
השלבים הקריטיים ביותר בפרוטוקול הם צעדים 1.1.1 באמצעות 2.1.6. בעקבות צעדים אלה יוביל לייצור של מדגם שאינו רדיואקטיביים עם המאפיינים הרצויים. מדגם רדיואקטיבי יכול להיות מיוצר על ידי הבא במהותם השלבים בזהירות נוספת בשל הסכנה הקשורים חומרים רדיואקטיביים.
שיטה זו תשמש בעתיד לייצור פסולת גרעינית עירונית תחליפי 13 וניתן להרחיב עוד יותר. הפוטנציאל קיים גם להעסיק בשיטה זו במחקר של חוסר תנועה פסולת רדיואקטיבית וזה חשוב לעתיד של נותעשיית כוח ברורה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| High Temperature Furnace (HTF) | Carbolite | HTF 18 | 1,800 °C HTF used to melt samples |
| High Temperature Drop Furnace | CM Inc. | 1706 BL | 1,700 °C Drop Furnace used to melt samples |
| Graphite Crucibles | SCP Science | 040-060-041 | 27 ml high purity graphite crucibles (10 pack) |
| Crucible Tongs | Grainger | 5ZPV0 | 26 in., stainless steele tongs for handling crucibles |
| Heat Resistent Gloves | Grainger | 8814-09 | Gloves used to protect hands from heat during sample intro/removal |
| Mortar & Pestle | Fisherbrand | S337631 | 300 ml, Ceramic mortar and pestle for powdering and mixing |
| Micro Balance | Grainger | 8NJG2 | 220 g Cap, high precision scale for measuring powder mass |
| Spatulas | Fisherbrand | 14374 | Metal spatulas for measure small quantities of powder |
| SiO2 | Sigma-Aldrich | 274739-5KG | Quartz Sand CAS Number: 14808-60-7 |
| Al2O3 | Sigma-Aldrich | 11028-1KG | Aluminum Oxide Powder CAS Number: 1344-28-1 |
| CaO | Sigma-Aldrich | 12047-2.5KG | Calcium Oxide Powder CAS Number: 1305-78-8 |
| FeO | Sigma-Aldrich | 400866-25G | Iron Oxide Powder CAS Number: 1345-25-1 |
| MgO | Sigma-Aldrich | 342793-250G | Magnesium Oxide Powder CAS Number: 1309-48-4 |
| Na2O | Sigma-Aldrich | 36712-25G | Sodium Oxide Powder CAS Number: 1313-59-3 |
| KOH | Sigma-Aldrich | 278904-250G | Potasium Hydroxide Pellets CAS Number: 12030-88-5 |
| MnO | Sigma-Aldrich | 377201-500G | Manganese Oxide Powder CAS Number: 1344-43-0 |
| TiO2 | Sigma-Aldrich | 791326-5G | Titanium Oxide Beads CAS Number: 12188-41-9 |
References
- Carnesdale, A. Nuclear Forensics: A Capability at Risk (Abbreviated Version). , Committee on Nuclear Forensics, National Research Council of the National Academies. Washington, D.C. (2010).
- Garrison, J. R., Hanson, D. E., Hall, H. L. Monte Carlo analysis of thermochromatography as a fast separation method for nuclear forensics. J Radioanal Nucl Chem. 291 (3), 885-894 (2011).
- Molgaard, J. J., et al. Development of synthetic nuclear melt glass for forensic analysis. J Radioanal Nucl Chem. 304 (3), 1293-1301 (2015).
- Fluegel, A. Modeling of Glass Liquidus Temperatures using Disconnected Peak Functions. ACerS 2007 Glas Opt Mater Div Meet, , (2007).
- Oldham, C. J., Molgaard, J. J., Auxier, J. D., Hall, H. L. Comparison of Nuclear Debris Surrogates Using Powder X-Ray Diffraction. Southeastern Undergraduate Research Conference, , (2014).
- Liezers, M., Fahey, A. J., Carman, A. J., Eiden, G. C. The formation of trinitite-like surrogate nuclear explosion debris ( SNED ) and extreme thermal fractionation of SRM-612 glass induced by high power CW CO 2 laser irradiation. J Radional Nucl Chem. 304 (2), 705-715 (2015).
- Harvey, S. D., et al. Porous chromatographic materials as substrates for preparing synthetic nuclear explosion debris particles. J Radioanal Nucl Chem. 298 (3), 1885-1898 (2013).
- Hanni, J. B., et al. Liquidus temperature measurements for modeling oxide glass systems relevant to nuclear waste vitrification. J Mater Res. 20 (12), 3346-3357 (2005).
- Weber, W. J., et al. Radiation Effects in Glasses Used for Immobilization of High-Level Waste and Plutonium Disposition. J Mater Res. 12 (8), 1946-1978 (1997).
- Eby, N., Hermes, R., Charnley, N., Smoliga, J. A.
- Bellucci, J. J., Simonetti, A. Nuclear forensics: searching for nuclear device debris in trinitite-hosted inclusions. J Radioanal Nucl Chem. 293 (1), 313-319 (2012).
- Ross, C. S. Optical Properties of Glass from Alamogordo, New Mexico. , (1948).
- Giminaro, A. V., et al. Compositional planning for development of synthetic urban nuclear melt glass. J Radional Nucl Chem. , (2015).
- Cook, M. T., Auxier, J. D., Giminaro, A. V., Molgaard, J. J., Knowles, J. R., Hall, H. L. A comparison of gamma spectra from trinitite versus irradiated synthetic nuclear melt glass. J Radioanal Nucl Chem. , (2015).
- Fahey, J., Zeissler, C. J., Newbury, D. E., Davis, J., Lindstrom, R. M. Postdetonation nuclear debris for attribution. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (47), 20207-20212 (2010).
- Bellucci, J. J., Simonetti, A., Koeman, E. C., Wallace, C., Burns, P. C. A detailed geochemical investigation of post-nuclear detonation trinitite glass at high spatial resolution: Delineating anthropogenic vs. natural components. Chem Geol. 365, 69-86 (2014).
- Donohue, P. H., Simonetti, A., Koeman, E. C., Mana, S., Peter, C. Nuclear Forensic Applications Involving High Spatial Resolution Analysis of Trinitite Cross-Sections. J Radioanal Nucl Chem. , (2015).
- Eaton, G. F., Smith, D. K. Aged nuclear explosive melt glass: Radiography and scanning electron microscope analyses documenting radionuclide distribution and glass alteration. J Radioanal Nucl Chem. 248 (3), 543-547 (2001).
- Kersting, A. B., Smith, D. K. Observations of Nuclear Explosive Melt Glass Textures and Surface Areas. , Lawrence Livermore National Laboratory. (2006).
- IAEA Safeguards Glossary. , 2001st ed, IAEA. Vienna, Austria. (2001).
- Glasstone, S., Dolan, P. Effects of Nuclear Weapons. , 3rd ed, United States DOD/DOE. (1977).
- Carney, K. P., Finck, M. R., McGrath, C. A., Martin, L. R., Lewis, R. R. The development of radioactive glass surrogates for fallout debris. J Radioanal Nucl Chem. 299 (1), 363-372 (2013).
- Molgaard, J. J., Auxier, J. D., Hall, H. L. A Comparison of Activation Products in Different Types of Urban Nuclear Melt Glass. American Nuclear Society Annual Meeting, , American Nuclear Society. (2015).
