Protocol
تحذير: إن العملية المذكورة هنا تشمل استخدام المواد المشعة (مثل اليورانيوم نترات هيكساهيدرات) والعديد من المواد المسببة للتآكل. يجب استخدام الملابس الواقية المناسبة والمعدات (بما في ذلك معطف المختبر، والقفازات، وحماية العين، وغطاء الدخان) أثناء إعداد العينات. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي رصد المناطق المختبرات المستخدمة لهذا العمل بانتظام عن التلوث الإشعاعي.
ملاحظة: يتم سرد المركبات الكيميائية اللازمة في الجدول 1 تم تطوير هذه الصيغة من خلال فحص سابقا أفادت البيانات التركيبية للtrinitite 10 الكسور الجماعية التي أبلغ عنها هنا تم تحديدها عن طريق حساب متوسط الكسور كتلة لعدة عينات trinitite مختلفة 10 "المفقودين" الكتلة. (الكسور لعدم تلخيص للوحدة) موجود للسماح لبعض المرونة عند إضافة الوقود، عبث، ومكونات أخرى. لدينا تحليل مستقل من عدة عينات trinitite تشير إلى أن الكوارتز هي المرحلة الوحيدة المعدنيةالباقين على قيد الحياة في trinitite. 5 لذلك، الكوارتز المعدنية الوحيدة المدرجة في موقعنا Trinitite صياغة المعيار (STF). على الرغم من أن الحبوب مخلفات المعادن الأخرى قد ذكرت في trinitite، 11 هذه تميل إلى أن يكون الاستثناء وليس القاعدة. بشكل عام، الكوارتز المعدنية فقط وجدت في الزجاج تذوب. 10،12 أيضا، رمل الكوارتز هو عنصر مشترك من الأسفلت والخرسانة والتي سوف تكون مهمة في تشكيل الحضري ذوبان الزجاج النووي.
| وبلغ متوسط البيانات Trinitite | مستوى Trinitite صياغة (STF) | ||
| مركب | جزء الشامل | مركب | جزء الشامل |
| شافي 2 | 6.42x10 -1 | شافي 2 | 6.42x10 -1 |
| آل 2 O 3 | 1.43x10 -1 | آل 2 O 3 | 1.43x10 -1 |
| تساو | 9.64x10 -2 | تساو | 9.64x10 -2 |
| فيو | 1.97x10 -2 | "> فيو1.97x10 -2 | |
| أهداب الشوق | 1.15x10 -2 | أهداب الشوق | 1.15x10 -2 |
| نا 2 O | 1.25x10 -2 | نا 2 O | 1.25x10 -2 |
| K 2 O | 5.13x10 -2 | KOH | 6.12x10 -2 |
| MNO | 5.05x10 -4 | MNO | 9px؛ "> 5.05x10 -4|
| تيو 2 | 4.27x10 -3 | تيو 2 | 4.27x10 -3 |
| الإجمالي الكلي | 9.81x10 -1 | الإجمالي الكلي | 9.91x10 -1 |
الجدول 1 قائمة من المركبات الكيميائية.
1. إعداد STF
ملاحظة: المعدات المطلوبة تتضمن توازن دقيق، ملاعق معدنية، وهاون ومدقة السيراميك، وغطاء الدخان الكيميائي، والقفازات المطاطية، معطف المختبر، وحماية العين.
- خلط المكونات غير المشعة
- الحصول على ما لا يقل عن 65 غراما من رمل الكوارتز (شافي 2)، 15 غراما من آل 2 O 3 </ دون> مسحوق، 10 غرام من مسحوق أكسيد الكالسيوم، 2 غرام من مسحوق فيو، 2 غرام من مسحوق أهداب الشوق، 2 غرام من نا 2 مسحوق O، 7 غ من الكريات KOH، 1 غرام من مسحوق MNO و 1 غرام من تيو 2 مسحوق ( المركبات المدرجة في الجدول 1).
- استخدام توازن دقيق وملعقة صغيرة لقياس بدقة الكسور كتلة كل مركب كما هو موضح في الجدول 1. للحصول على أفضل النتائج إعداد 100 غرام من المصفوفة السلائف غير المشعة في وقت واحد.
- استخدام هاون ومدقة ليطحنون (إلى ~ 10-20 حبيبات حجم ميكرون)، وبدقة مزيج من المركبات، وتشكيل مسحوق خليط متجانس تحتوي على 64.2 غرام من شافي 2، 14.2 غرام من آل 2 O 3، 9.64 غرام من أكسيد الكالسيوم، 1.97 ز فيو، 1،15 غرام من أهداب الشوق، 1،25 غرام من نا 2 O. 6.12 غرام من KOH، 0.0505 غرام من MNO، و0.427 غرام من تيو 2.
- تستنهض الهمم الخليط، وذلك باستخدام خلاط الكرة، قبل وقت قصير من اتخاذ الخطوة التالية.
- خلط STF مع اليورانيوم نترات هيكساهيدرات (مقر الأمم المتحدة)
- Acquغضب لا يقل عن 1 غرام من مقر الأمم المتحدة.
- داخل غطاء الدخان، يطحنون بضع بلورات مقر الأمم المتحدة (باستخدام هاون ومدقة) لتشكيل مسحوق ناعم من 1-2 ميكرون حبيبات.
- إضافة 33.75 ميكروغرام من UNH في كل غرام من المصفوفة السلائف غير المشعة (هذه النسبة الملائمة لمحاكاة سلاح بسيط مع العائد من 1 كيلوطن). 13
- تخلط جيدا خليط مسحوق، بما في ذلك مقر الأمم المتحدة، وذلك باستخدام هاون ومدقة. استكمال خلط النهائي قبل الخطوة ذوبان قريبا.
2. إنتاج 1 غرام تذوب الزجاج عينة
ملاحظة: المعدات المطلوبة يتضمن HTF في تصنيف 1600 درجة مئوية أو أعلى، عالية النقاء بوتقة الجرافيت، الفولاذ المقاوم للصدأ طويلة ملقط بوتقة، قفازات مقاومة للحرارة، وحماية العين. يجب ارتداء قفازات مقاومة للحرارة وحماية العين عند إدخال أو إزالة عينات من الفرن. نظارات السلامة ملون (أو نظارات الشمس) مفيدة لأنها تقلل من وهج الفرن.
- إنتاج عينة غير المشعة
- ملء طبق السيراميك سميك (مثل الهاون) مع ~ 100 غرام من الرمل الكوارتز النقي والحفاظ على RT بالقرب من موقع الفرن حيث يتم صهرها العينات.
- سخن HTF إلى 1500 درجة مئوية.
- قياس بعناية 1.00 غرام من مسحوق خليط غير المشعة ووضع المسحوق في نقاء عالية الجرافيت بوتقة.
- وضع بعناية البوتقة في HTF ساخنة (باستخدام زوج طويل من الصلب ملقط بوتقة) وإذابة الخليط لمدة 30 دقيقة.
- إزالة عينة (مرة أخرى باستخدام ملقط) وتصب العينة المنصهرة في هاون مملوءة بالرمل.
- السماح للحبة الزجاج لتبرد لمدة 1-2 دقيقة قبل المناولة.
- تلميع حبة لإزالة الرمال المتبقية (إذا لزم الأمر).
- إنتاج عينة المشعة
- كرر الخطوات من 2.1.1 و 2.1.2 أعلاه.
- قياس بعناية 1.00 غرام من مسحوق خليط المشع (بما في ذلك مقر الأمم المتحدة) ووضع powd إيه في نقاء عالية الجرافيت بوتقة باستخدام ملعقة منفصلة وتوازن دقيق لتجنب التلوث المتبادل.
- كرر الخطوات من 2.1.4 - 2.1.6 أعلاه.
- مراقبة المنطقة المحيطة الفرن (باستخدام كاشف باليد الإشعاع و / أو فحوصات انتقاد) للتحقق من التلوث الإشعاعي.
تنشيط 3. عينة
ملاحظة: تم اشتقاق المعادلات التي تتبع افتراض استخدام الأسلحة الصف (التخصيب) معدن اليورانيوم. فإن كميات من مقر الأمم المتحدة أو أكسيد اليورانيوم تحتاج إلى زيادتها وفقا لجزء من كتلة اليورانيوم الأولي ومستوى 235 U تخصيب اليورانيوم.
- تفعيل عينة تذوب الزجاج مع اليورانيوم فيو
- حساب جزء من كتلة معدن اليورانيوم المطلوبة للعينة باستخدام المعادلة التالية 13 (حيث m U تمثل جزء من كتلة اليورانيوم وY يمثل العائد سلاح):
473 / 53473eq1.jpg "/> - اختياري: احسب جزء من كتلة عبث (على سبيل المثال، اليورانيوم الطبيعي والرصاص والتنجستن) باستخدام المعادلة التالية: 13
- حساب العدد المستهدف من انشطارات في العينة باستخدام المعادلة التالية 13 حيث يمثل M الصورة كتلة العينة في غرام وN و يمثل عدد انشطارات المنتجة في العينة خلال التشعيع:
- حساب الوقت تشعيع المطلوبة باستخدام المعادلة التالية 13 حيث m 235 يمثل (مستوى التخصيب) 235 U جزء الجماعية ور IRR هي المرة التشعيع في ثوان:
- أشرق العينة لر ثواني IRR في تدفق النيوترون الحراري 4.0 × 10 14 ن / سم 2 / ثانية. على سبيل المثال، فإن التشعيع 60 ثانية في هوائي أنبوب 1 (PT-1) في HFIR (مع الحرارية إلى صدى نسبة 35) تنتج حوالي 1.1 × 10 11 انشطار في عينة تحتوي على 870 ميكروغرام من UNH (أي ما يعادل 410 ميكروغرام من اليورانيوم الطبيعي، أو 3.0 ميكروغرام من 235 U). وقد تم إنجاز هذا لأحد 0.433 غرام حبة الزجاج مصممة لمحاكاة نموذج ذوبان الزجاج التي تنتجها سلاح ذو العائد 0.1 كيلوطن. وقد تم تحليل هذه العينة بدقة من قبل كوك وآخرون. 14
- اتبع بروتوكولات السلامة المعمول بها للتعامل مع العينة المشعة بعد التشعيع.
- حساب جزء من كتلة معدن اليورانيوم المطلوبة للعينة باستخدام المعادلة التالية 13 (حيث m U تمثل جزء من كتلة اليورانيوم وY يمثل العائد سلاح):
- تفعيل عينة تذوب الزجاج مع البلوتونيوم الوقود (العوامل التخطيط)
- حساب جزء من كتلة البلوتونيوم المعادن اللازمة لعينة باستخدام المعادلة التالية 13 حيث م تمثيلا بونهاية الخبر جزء البلوتونيوم كتلة وY يمثل العائد السلاح:
- كرر الخطوات من 3.1.2 و3.1.3 أعلاه.
- تحديد الوقت تشعيع المطلوبة للحصول على العدد المطلوب من انشطارات في العينة ذوبان الزجاج. هذه المرة سوف تعتمد على تكوين ودرجة من البلوتونيوم وكذلك الطيف طاقة النيوترون.
- حساب جزء من كتلة البلوتونيوم المعادن اللازمة لعينة باستخدام المعادلة التالية 13 حيث م تمثيلا بونهاية الخبر جزء البلوتونيوم كتلة وY يمثل العائد السلاح:
ملاحظة: يجب توخي الحذر الشديد عند التعامل مع البلوتونيوم وتحليلات إضافية ستكون مطلوبة. حتى كتابة هذه السطور، وقد استخدمت اليورانيوم فقط في الاصطناعية عينات الزجاج المصهور المنتجة في UT والمشع في HFIR.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
وقد تم مقارنة العينات غير المشعة المنتجة في هذه الدراسة إلى trinitite وأرقام 1-3 تبين أن الخصائص الفيزيائية والتشكل هي في الواقع مشابهة الشكل (1) توفر الصور التي تكشف عن أوجه التشابه في اللون والملمس الذي لوحظ على مستوى العيانية. ويبين الشكل 2 مجهر المسح الإلكتروني (SEM) الثانوية الكترون (SE) الصور التي تكشف عن ميزات مشابهة على مستوى ميكرون. تم إجراء تحليل SEM باستخدام برنامج SEM وSEM. ويلاحظ فراغات عديدة في كل من trinitite والعينات الاصطناعية. العيوب وعدم التجانس متشابهة في كلا فضلا الشكل 3 يوفر مقارنة مسحوق حيود الأشعة السينية (P-XRD) الأطياف لtrinitite والعينات الاصطناعية. تم إجراء تحليل P-XRD على trinitite والاصطناعية عينات ذوبان الزجاج باستخدام ديفراكتوميتر الأشعة السينية مع كاشف 3D. وكان مصدر الأشعة السينية أنود النحاس وضعت في 40 مللي أمبير و 45 كيلو فولت. A شقوقد استخدم نافذة 04/01 درجة 2θ جنبا إلى جنب مع 1/8 ° 2θ مكافحة مبعثر الحيود صريف. تم قياس جميع العينات باستخدام السيليكون (001) صاحب العينة أي خلفية، وتستعد لزيادة ونقصان في 4 الثورات / ثانية. تم الحصول على جميع الأطياف من 10 درجة إلى 100 درجة 2θ 2θ. الكوارتز هو الوحيد الحاضر المعدنية في كلتا الحالتين، وشدة الذروة متشابهة، مما يشير إلى درجة مماثلة من انعدام الشكل 3. هذه النتائج تتفق مع الدراسات السابقة من trinitite 15،16،12،17 وأنواع أخرى من الزجاج المصهور النووي. 18،19
الشكل 1. مقارنة العيانية trinitite والاصطناعية ذوبان الزجاج النووي. (A) صورة تظهر السطح العلوي لعينة trinitite، (B) صورة تظهر على السطح العلوي من الاصطناعية ذوبان النووي عينة الزجاج المنتج إد في UT، (C) صورة تظهر الهيكل الداخلي (عرض المقطعي) لعينة trinitite، (D) صورة تظهر الهيكل الداخلي للالنووية عينة ذوبان الزجاج الاصطناعية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2. مقارنة مجهرية من trinitite والاصطناعية ذوبان الزجاج النووي. الصور SEM تظهر تفاصيل المجهرية من trinitite (أعلى صور) والاصطناعية الزجاج المصهور النووي (الصور أسفل). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
د / 53473 / 53473fig3.jpg "/>
الشكل 3. بلوري مورفولوجيا trinitite والاصطناعية ذوبان الزجاج النووي. P-XRD أطياف trinitite (الخط الأزرق) والاصطناعية الزجاج المصهور النووي (خط أحمر). العمودي، الخطوط الخضراء المتقطعة تمثل مواقع القمم التي ترتبط عادة مع الكوارتز. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
مذكرة بشأن الخطوات 1.2.2 و1.2.3: إن المبلغ المحدد من مقر الأمم المتحدة تختلف تبعا لسيناريو يجري محاكاة. الصيغ التخطيط وضعتها Giminaro وآخرون يمكن استخدامها لاختيار كتلة مناسبة لليورانيوم في عينة معينة 13 كما نوقش في قسم "تفعيل نموذج" من هذه الورقة. أيضا، أكسيد اليورانيوم (UO 2 أو U 3 O 8) يمكن أن تستخدم بدلا من مقر الأمم المتحدة، إن وجدت، وجزء من كتلة 235 U في مجمع (سواء UNH أو أكسيد اليورانيوم) يجب النظر فيها. للتجارب مناقشتها هنا كان مقر الأمم المتحدة مختلطة متجانس داخل المصفوفة السلائف. ومن المتوقع أن عملية ذوبان سيؤثر على توزيع اليورانيوم والعناصر الأخرى داخل الزجاج. نوعيا، والزجاج ويبدو أن غير متجانسة. ومع ذلك، لم تجر تعيين مسار الانشطار بعد التشعيع لتحليل كامل توزيع اليورانيوم ونواتج الانشطار داخل الزجاج. هذا أناالموضوع المحتملين سا للدراسة في المستقبل.
الكوارتز هو المعدنية الوحيدة المدرجة في مصفوفة مسحوق السلائف لأنه من المتوقع أن تنجو من عملية ذوبان المعدن الوحيد. 3،10،12 كمية الكوارتز المتبقية في عينات تفوح بمثابة رصد لتحسين درجة حرارة انصهار والوقت في الفرن 5. ومن المفترض أن الطريقة التي تنتج درجة مناسبة من انعدام الشكل في عينة تحتوي على الكوارتز في البداية سوف تنتج عينة غير متبلور بالمثل عندما يتم تضمين المعادن الأخرى في السلائف.
تم تفعيل عينة واحدة المشعة المنتجة في هذه الدراسة من خلال التشعيع النيوتروني في HFIR. ويمكن حساب المحتوى والتشعيع مرات وقود اليورانيوم على أساس الكميات اليورانيوم كبير أوردته وكالة الطاقة الذرية الدولية 20 وكذلك الحسابات في وقت مبكر من قبل Glasstone ودولان 21 بشأن العلاقة بين العائد وسلاحكتلة الزجاج المصهور التي تنتجها التفجير النووي. يتم توحيد هذه المفاهيم في تحليل Giminaro وآخرون. 13. وأجري تحليل لعينة واحدة تفعيلها من خلال كوك وآخرون. 14
طريقة الرواية المذكورة هنا يمكن أن تستخدم لإنتاج عينات الاصطناعية "trinitite" وبعد ذلك يمكن أن تمتد إلى السيناريوهات الأخرى التي تهم الطب الشرعي (على سبيل المثال، في المناطق الحضرية ذوبان الزجاج النووي). وقد ركزت الجهود السابقة لإنتاج الحطام النووي البديل على الخواص الكيميائية والمشعة من الزجاج. 22 ويركز العمل المقدم هنا هو إنتاج مركب مع دقيقة الفيزيائية والكيميائية، والخصائص المورفولوجية. هذا الأسلوب هو فريد من نوعه من حيث أنه يجعل من استخدام التسخين السريع في فرن تليها التبريد السريع في RT. لا يوجد منحدر الهاتفي أو مرحلة المنحدر إلى أسفل وليس الخلط أثناء عملية الصهر. العيوب الناتجة (على سبيل المثال، والشقوق والفراغات) والتغاير هي desiraبلي (كما مباراة قريبة من trinitite). وبالإضافة إلى ذلك، فإن بروتوكول المذكورة هنا هو بسيط نسبيا (بالمقارنة مع الطرق باستخدام البلازما أو الليزر 6) وحتى الآن كانت النتائج دقيقة بشكل معقول وقابلة للتكرار 3.
تم تصميم HTF المستخدمة في هذه الدراسة لأداء أفضل عندما يعمل "تكثيف" و "الطريق المنحدر إلى أسفل" فترة تدريجية أثناء التسخين. ومع ذلك، لهذا الأسلوب تهدئة مرحلة تدريجية ليست مرغوبة كما قد يحدث التبلور، وتدمير طبيعة غير متبلور من العينة. لهذا السبب تم إدخال العينات المنتجة في هذه الدراسة بعد أن تم جلب الفرن حتى درجة حرارة الذروة ومن ثم إزالتها وتبريده بسرعة خارج من الفرن. وهذا يتطلب أن باب الفرن أن تفتح مرتين في حين كان الفرن في درجة حرارة الذروة (وهو أمر غير مستحسن من قبل الشركة المصنعة). هذه العملية تميل إلى التأكيد على عناصر التسخين وقد يؤثر سلبيا طول العمر. كان هذا الخطر المقبول لدينا purpo وإس إي إس. ومع ذلك، ينبغي النظر في عملية إدخال عينة بعناية وربما تعديل، اعتمادا على معدات خاصة المستخدمة والمنتج النهائي المطلوب. وتناقش القيود الأخرى لهذه الطريقة في الفقرات التالية.
استخدام الرسوم البيانية بوتقة يقدم بعض تلوث الكربون في عينات ذوبان الزجاج الاصطناعية (بسبب ميل الجرافيت لتتطاير في درجات حرارة عالية). ويمكن إزالة هذا التلوث تلميع، وبعد تجميع، أو قد تكون مكسورة العينات والاحتفاظ فقط النصف "نظيفة" لتحليلها. عادة يتم ترجمة تلوث الكربون بالقرب من أسفل حبة الزجاج. باستخدام بوتقة الجرافيت في الهواء الطلق يؤدي أيضا إلى السيطرة عليها (وبالتالي غير معروفة) دولة للحد من / الأكسدة. ومن المرجح أن تتأكسد الحديد، ويمكن أن تنتج سبائك الحديد / C. لهذا السبب تم اختبار أنواع أخرى من بوتقة بما في ذلك البلاتين وأكسيد الزركونيوم، ومع ذلك، لا يزال الجرافيت أفضل OPTIOن على الرغم من تلوث الكربون المحتملة والقضايا اقتران الحديد / C. السيليكا والبلاتين الترابط جعل البوتقات البلاتين غير عملي. الشقوق أكسيد الزركونيوم أثناء عملية التبريد. قد تكشف عن مزيد من الدراسة خيارا أفضل، ولكن حتى هذا الجرافيت الكتابة هو الخيار الأكثر اقتصادا والعملي تجريبيا. هناك طرق مختلفة للسيطرة على البيئة داخل الفرن (على سبيل المثال، وملء فرن أنبوب مع الأرجون) وهذه يجب استكشافها في المستقبل. للتجارب مناقشتها هنا لم يكن التلاعب البيئة داخل الفرن وبعد ان الخصائص الرئيسية للعينات الزجاج المنتج المناسب لهذا الغرض. وتجدر الإشارة إلى أن البيئة الحالية قرب الصفر خلال التفجير النووي ليست مفهومة جيدا.
تشعيع العينات في نظام أنبوب هوائي في HFIR يدخل بعض الخطأ في خصائص المشعة من الامهات البديلات. ينشأ هذا الخطأ بسبب زراعية مختلفة متميزةrence بين السلاح النووي ومفاعل النيوترون أطياف الطاقة. وبالتالي فإن الطيف المنتج الانشطار يكون سمة من مفاعل (التي تنتجها مجموعة النيوترونات) بدلا من سلاح (التي تنتجها النيوترون الطيف سريع). وبالإضافة إلى ذلك، فإن نسبة من الانشطار لمنتجات تفعيل تكون غير دقيقة عندما يتم إنتاج كل من التشعيع في الموقع. الدراسات جارية لفهم أفضل وربما تصدي لهذا الغرض. 23 إن تغيير كيمياء المصفوفة السلائف قد تكون ضرورية.
إن أسلوب المذكورة هنا تنتج تذوب النووي الزجاج بديل وهو دقيقة من حيث اللون، الملمس، المسامية، المجهرية، مورفولوجيا المعدنية، عدم التجانس التركيبي، ودرجة انعدام الشكل. هناك أساسا ثلاث خطوات رئيسية لتكرار النتائج بنجاح المقدمة هنا: 1) إعداد بعناية مسحوق STF وفقا لمواصفات، 2) بأمان وسرعة تسخين مسحوق لدرجة حرارة عالية (أعلى بكثيردرجة انصهار المصفوفة)، و 3) بارد بسرعة (تخمد) لتجنب التبلور. ومن المهم أن نلاحظ، مع ذلك، أن إجراءات مماثلة لن تنتج عينات مماثلة، وهذا أمر مقبول تماما كما ينطبق الشيء نفسه على ذوبان الزجاج النووي الحقيقي (عينات trinitite يحمل درجة عالية من التنوع و). 3
الخطوات الأكثر أهمية في البروتوكول هي خطوات 1.1.1 من خلال 2.1.6. وبعد هذه الخطوات تؤدي إلى إنتاج عينة غير المشعة مع الخصائص المطلوبة. يمكن أن تنتج عينة المشعة باتباع أساسا نفس الخطوات مع الحذر إضافية بسبب الأخطار المرتبطة بالمواد المشعة.
وسوف تستخدم هذه الطريقة في المستقبل لإنتاج الحطام النووي الحضري البدائل 13 ويمكن توسيع نطاق أبعد من ذلك. هناك احتمالات أيضا لتوظيف هذه الطريقة في دراسة تجميد النفايات المشعة وهو أمر مهم لمستقبل نوصناعة الطاقة واضحة.
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).
