Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

Produksjon av syntetisk Nuclear smelte glass

Published: January 4, 2016 doi: 10.3791/53473
Automatic Translation
1, 2,3, 2,3, 2, 2, 2,3,4
1Department of Physics and Nuclear Engineering, United States Military Academy, 2Department of Nuclear Engineering, University of Tennessee, 3Radiochemistry Center of Excellence (RCoE), University of Tennessee, 4Institute for Nuclear Security, University of Tennessee

Protocol

Forsiktig: Prosessen skissert her inkluderer bruk av radioaktivt materiale (for eksempel Uran Nitrat heksahydratet) og flere etsende stoffer. Egnet verneutstyr bør brukes (inkludert laboratoriefrakk, hansker, vernebriller, og en avtrekkshette) under tillagingen. I tillegg bør laboratorie områder som brukes til dette arbeidet overvåkes regelmessig for radioaktiv forurensning.

Merk:. De kjemiske forbindelser som trengs er oppført i Tabell 1 Denne formuleringen ble utviklet ved å undersøke tidligere rapportert kompositoriske data for trinitite 10 Masse fraksjoner som presenteres her ble bestemt ved gjennomsnitt massefraksjoner for flere ulike trinitite prøver 10 "mangler" masse.. (fraksjonene å ikke oppsummere til enhet) som finnes for å tillate en viss fleksibilitet når du fyller drivstoff, sabotasje, og andre bestanddeler. Vår uavhengig analyse av flere trinitite prøvene tyder på at kvarts er den eneste mineralfaseoverlevende i trinitite. 5 Derfor er kvarts den eneste mineral som inngår i vår Standard Trinitite formulering (STF). Selv relikvie korn av andre mineraler har blitt rapportert i trinitite, 11 disse har en tendens til å være unntaket, snarere enn regelen. Generelt er den eneste kvarts mineral som finnes i smelten glasset. 10,12 er også kvartssand en vanlig komponent av asfalt og betong som vil være viktig ved dannelsen av urban atom smelte glass.

"> FeO 9px; "> 5.05x10 -4
Gjennomsnitt Trinitite data Standard Trinitite formulering (STF)
Compound Mass Fraksjon Compound Mass Fraksjon
SiO 2 6.42x10 -1 SiO 2 6.42x10 -1
Al 2 O 3 1.43x10 -1 Al 2 O 3 1.43x10 -1
CaO 9.64x10 -2 CaO 9.64x10 -2
FeO 1.97x10 -2 1.97x10 -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
TiO 2 4.27x10 -3 TiO 2 4.27x10 -3
Total 9.81x10 -1 Total 9.91x10 -1

Tabell 1. Liste av kjemiske forbindelser.

1. Fremstilling av STF

Merk: Nødvendig utstyr inkluderer en mikro, metall spatler, keramisk morter, avtrekksvifte, gummihansker, en frakk, og vernebriller.

  1. Blandingen av ikke-radioaktive komponenter
    1. Tilegne seg i det minste 65 g kvartssand (SiO 2), 15 g Al 2 O 3 </ sub> pulver, 10 g CaO pulver, 2 g av FeO-pulver, 2 g MgO-pulver, 2 g Na 2 O pulver, 7 g KOH pellets, 1 g av MnO pulver og 1 g av TiO 2-pulver ( forbindelsene som er angitt i tabell 1).
    2. Bruk en mikrovekt og liten spatel for å nøyaktig måle massefraksjonene av hver forbindelse som er oppført i tabell 1. For best resultat fremstille 100 g av den ikke-radioaktive forløper matrise på en gang.
    3. Bruke en morter og støter for å pulverisere (for å ~ 10-20 mikrometer størrelse granulater) og grundig blande forbindelsene, danner en homogen pulverblanding inneholdende 64,2 g SiO2, 14,2 g Al 2 O 3, 9,64 g CaO, 1,97 g av FeO, 1,15 g MgO, 1,25 g Na 2 O. 6,12 g KOH, 0,0505 g av MnO, og 0,427 g av TiO 2.
    4. Agitere blandingen, ved hjelp av en kuleblander, kort før det neste trinn blir tatt.
  2. Blanding av STF med uran Nitrat heksahydratet (UNH)
    1. Acquire minst 1 g UNH.
    2. Inne i et avtrekksskap, pulverisere noen Unh krystaller (ved hjelp av en morter og pistill) for å danne et fint pulver av 1-2 um granuler.
    3. Legg 33,75 ug UNH per gram av det ikke-radioaktive forløper matrise (dette forholdet er passende for å simulere et enkelt våpen med et utbytte på 1 kilotonn). 13
    4. Bland pulverblandingen, inkludert UNH, ved hjelp av en morter og pistill. Fullfør endelige blanding kort tid før smeltetrinnet.

2. Produksjon av 1 gram smelte glass Sample

Merk: Nødvendig utstyr inkluderer en HTF vurdert til 1600 ° C eller høyere, høy renhet grafitt digler, lange rustfritt stål digeltenger, varmeresistente hansker og vernebriller. Varmeresistente hansker og vernebriller bør brukes ved å innføre eller fjerne prøver fra ovnen. Tinted vernebriller (eller solbriller) er nyttig som de reduserer gjenskinn fra ovnen.

  1. Fremstilling av et ikke-radioaktive prøve
    1. Fyll en tykk keramisk tallerken (slik som en morter) med ~ 100 g av ren kvartssand og vedlikeholde ved RT i nærheten av plasseringen i ovnen hvor prøvene vil være smeltet.
    2. Forvarm HTF til 1500 ° C.
    3. Nøye måle 1,00 g av den ikke-radioaktive pulverblandingen og plassere pulveret i en høy renhet grafittdigel.
    4. Forsiktig digelen i det oppvarmede HTF (ved hjelp av en lang to stål digeltenger) og smelte av blandingen i 30 min.
    5. Fjern prøven (igjen ved hjelp av en tang), og helle det smeltede prøven i mørtelen fylles med sand.
    6. La glasskuler for å kjøle seg ned i 1-2 min før håndtering.
    7. Poler vulsten for å fjerne rester av sand (om nødvendig).
  2. Fremstilling av en radioaktiv prøve
    1. Gjenta trinn 2.1.1 og 2.1.2 ovenfor.
    2. Nøye måle 1,00 gram av det radioaktive pulverblandingen (inkludert UNH) og plasser powd er i en høy renhet grafittdigel bruke en separat stekespade og mikro for å unngå smitte.
    3. Gjenta trinn 2.1.4 - 2.1.6 ovenfor.
    4. Overvåke området rundt ovnen (ved hjelp av en håndholdt stråling detektor og / eller swipe-analyser) for å sjekke for radioaktiv forurensning.

3. Prøve Activation

Merk: Ligningene som følger ble avledet forutsatt bruk av våpen Karakter (anriket) uran metall. Mengdene av UNH eller uran Oxide må dimensjoneres i forhold til massefraksjonen av elementært uran og nivået på 235 U berikelse.

  1. Aktivering av en smelte glass Sample med Uran Fue
    1. Beregne massefraksjonen av uranmetall som er nødvendig for prøven ved hjelp av ligningen under 13 (hvor m U representerer uran massefraksjonen, og Y representerer våpenet utbytte):
      473 / 53473eq1.jpg "/>
    2. Valgfritt: Beregn massen brøkdel av sabotasje (f.eks naturlig uran, bly, wolfram) ved hjelp av ligningen under: 13
      Ligning 2
    3. Beregn målet antall fisjoner i prøven ved hjelp av følgende ligning 13, hvor M s representerer massen av prøven i gram, og N f representerer antall fisjoner som produseres i prøven under bestråling:
      Ligning 3
    4. Beregne nødvendig bestråling tid ved hjelp av ligningen under 13 der m 235 representerer 235 U massefraksjonen (berikelse nivå) og t irr er bestråling i sekunder:
      Ligning 4
    5. Bestråle prøven fort IRR sekunder ved en termisk nøytron-fluks på 4,0 x 10 14 n / cm2 / sek. For eksempel vil en 60 sek bestråling i pneumatisk rør 1 (PT-1) ved HFIR (med en termisk til resonansforhold på 35) gi ca. 1,1 x 10 11 fisjoner i en prøve inneholdende 870 ug UNH (ekvivalent med 410 ug naturlig uran, eller 3,0 mikrogram av 235 U). Dette har blitt oppnådd for en 0,433 g glasskuler konstruert for å simulere en smelte glass prøve fremstilt ved et våpen med et 0,1 kilotonn utbytte. Denne prøven har blitt grundig analysert av Cook et al. 14
    6. Følg gjeldende sikkerhetsprotokoller for håndtering av radioaktivt prøven post-bestråling.
  2. Aktivering av en smelte glass Sample med Plutonium Fuel (Planning Factors)
    1. Beregne massefraksjonen av plutonium metall som kreves for prøven ved hjelp av ligningen under 13 hvor M Pu representertts plutoniumet massefraksjonen, og Y representerer våpenet utbytte:
      Ligning 5
    2. Gjenta trinn 3.1.2 og 3.1.3 ovenfor.
    3. Bestemme bestrålingstiden som kreves for å oppnå det ønskede antall fisjoner i smelte glass prøven. Denne tid vil avhenge av sammensetningen og karakteren av plutonium samt nøytron-energispektrum.

Merk: Stor forsiktighet bør tas når du arbeider med plutonium og ytterligere analyse vil være nødvendig. Når dette skrives, har bare uran vært brukt i de syntetiske smelte glass prøver produsert ved UT og bestrålt på HFIR.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De ikke-radioaktive prøver produsert i denne studien har blitt sammenlignet med trinitite og figurene 1-3 viser at de fysiske egenskaper og morfologi er faktisk like. Figur 1 gir bilder som avslører likheter i farge og tekstur som er observert på makroskopisk nivå. Figur 2 viser elektronmikroskop (SEM) Sekundære Electron (SE) bilder som avslører lignende funksjoner på micron nivå. SEM-analyse ble utført ved anvendelse av en SEM og SEM-programvare. Mange hulrom er observert i både trinitite og syntetiske prøver. De feil og heterogeniteten er like i begge også. Figur 3 gir en sammenligning av pulver røntgendiffraksjon (XRD-P) spektra for trinitite og syntetiske prøver. P-XRD analyse ble utført på trinitite og syntetiske smelte glass prøver ved hjelp av et røntgendiffraktometer med en 3D-detektor. Den x-ray kilde var en Cu anode satt til 40 mA og 45 kV. Et slitvindu på 1/4 ° 2θ ble anvendt sammen med en 1/8 ° 2θ anti-scatter diffraksjonsgitteret. Alle prøvene ble målt ved anvendelse av et silisium (001) ikke-bakgrunn prøveholder, og ble satt til å rotere ved 4 omdr / sek. Alle spektra ble kjøpt fra 10 ° 2θ til 100 ° 2θ. Kvarts er den eneste mineral er tilstede i begge tilfeller, og toppintensitetene er like, noe som tyder på en tilsvarende grad av amorfe 3. Disse resultatene er i samsvar med tidligere studier av trinitite 15,16,12,17 og andre typer atom smelte glass. 18,19

Figur 1
Figur 1. Makroskopisk sammenligning av trinitite og syntetiske atom smelte glass. (A) fotografi som viser den øvre overflate av en trinitite prøve, (B) fotografi som viser den øvre overflate av et syntetisk atom smelte glass prøven produk ed ved UT, (C) Foto viser den interne strukturen (snitt) av en trinitite prøve, (D) Foto viser den interne strukturen av et syntetisk atom smelte glass prøven. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Mikroskopisk sammenligning av trinitite og syntetisk atom smelte glass. SEM bilder som viser detaljene i mikrostrukturen trinitite (topp bilder) og syntetisk atom smelte glass (bunn bilder). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

d / 53473 / 53473fig3.jpg "/>
Figur 3. Crystal morfologi trinitite og syntetisk atom smelte glass. P-XRD spektra av trinitite (blå linje) og syntetisk atom smelte glass (rød linje). De vertikale, stiplede grønne linjer representerer plasseringen av toppene vanligvis assosiert med kvarts. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Notat om trinn 1.2.2 og 1.2.3: Den nøyaktige mengden UNH vil variere avhengig av scenario som simuleres. Planleggings formler som er utviklet av Giminaro et al., Kan anvendes for å velge den riktige massen av uran for en gitt prøve 13 som diskutert i "Eksempel Activation" i dette papiret. Dessuten kan uranoksyd (UO to eller U 3 O 8) brukes i stedet for UNH, hvis tilgjengelig, og massefraksjonen av 235 U i forbindelse (uansett om UNH eller uranoksyd) må tas i betraktning. For eksperimentene diskutert her UNH ble blandet homogent i den forløper matrisen. Det er forventet at smelteprosessen vil påvirke fordelingen av uran og andre elementer i glasset. Kvalitativt, synes glasset for å være heterogen. Men fisjonssporkartlegging post-bestråling ble ikke gjennomført for å fullt ut analysere fordelingen av uran og fisjonsprodukter innenfor glass. Dette jegsa potensial tema for en fremtidig studie.

Kvarts er den eneste mineral som inngår i forløperen pulvermassen, fordi det er den eneste mineral forventet å overleve smelteprosessen. 3,10,12 Mengden av kvarts som er igjen i de smeltede prøvene tjener som en skjerm for å optimalisere smeltetemperatur og tid i ovnen 5. Det antas at en fremgangsmåte som frembringer den riktige grad av amorf tilstand i en prøve som opprinnelig inneholdt kvarts vil frembringe en tilsvarende amorfe prøve når andre mineraler som inngår i forløperen.

En radioaktiv prøve fremstilt på denne studien ble aktivert ved nøytron- bestråling ved HFIR. De uranbrensel innhold og bestrålingstider kan beregnes basert på uran betydelig mengder rapportert av International Atomic Energy Agency 20 samt tidlige beregninger fra Glasstone og Dolan 21 om forholdet mellom avkastning og våpenmassen av smeltet glass som produseres av en kjernefysisk detonasjon. Disse begrepene er konsolidert i analysen av Giminaro et al. 13. Analyse av en aktivert prøven ble utført av Cook et al. 14

Romanen metoden skissert her kan brukes til å produsere syntetisk "trinitite" samples og deretter kan utvides til andre scenarier av retts interesse (f.eks urban atom smelte glass). Tidligere arbeidet med å produsere surrogat kjernefysisk avfall har fokusert på de kjemiske og radioaktive egenskaper av glass. 22 Fokus for arbeidet som presenteres her er produksjonen av en surrogat med nøyaktig fysiske, kjemiske og morfologiske egenskaper. Denne metode er enestående ved at den gjør bruk av rask oppvarming i en ovn fulgt av rask avkjøling ved RT. Det er ingen ramp-up eller rampe ned fase og ingen blanding under smelteprosessen. De resulterende feil (f.eks sprekker og hulrom) og heterogeniteter er desiraold (som en tett kamp til trinitite). I tillegg protokollen beskrevet her er relativt enkel (sammenlignet med metoder ved hjelp av plasma eller laser 6), og resultatene er likevel rimelig nøyaktig og reproduserbar 3.

HTF brukt i denne undersøkelsen er utformet for å utføre best når en gradvis "ramp up" og "rampe ned" periode anvendes under oppvarming. Men for denne fremgangsmåten en gradvis avkjøles fase er ikke ønskelig som rekrystallisasjon kan finne sted, ødelegge den amorfe natur av prøven. Av denne grunn prøver fremstilt på denne studien ble innført etter at ovnen er brakt opp til topptemperatur og deretter fjernes og kjøles raskt utenfor ovnen. Dette krevde at ovnen døren åpnes to ganger mens ovnen var på topp temperatur (som ikke er anbefalt av produsenten). Denne prosessen har en tendens til å understreke varmeelementene og kan påvirke deres levetid. Denne risikoen var akseptabel for våre purposes. Imidlertid bør prøven innføring prosessen vurderes nøye og eventuelt endres, avhengig av det spesielle utstyret som brukes og det ønskede sluttprodukt. Andre begrensninger av denne fremgangsmåte er omtalt i de følgende avsnitt.

Bruken av grafiske digler introduserer noen carbon forurensning inn i de syntetiske smelte glassprøver (på grunn av tendensen til grafitt til å fordampe ved høyere temperaturer). Denne forurensning kan fjernes ved polering, post-syntese, eller prøvene kan være brutt og bare "ren" halv oppbevares for analyse. Karbon forurensning er vanligvis lokalisert nær bunnen av glassperle. Ved hjelp av grafitt digler i friluft også fører til en ukontrollerbar (og dermed ukjent) reduksjon / oksidasjon tilstand. Jern vil sannsynligvis bli oksidert og Fe / C-legeringer kan fremstilles. Av denne grunn er andre typer av digler er testet inkludert platina og zirkoniumoksyd, forblir imidlertid grafitt best option til tross for potensialet karbon forurensning og Fe / C-koplingsproblemer. Silica og platina bonding gjøre platina digler upraktisk. Zirkoniumoksid sprekker under slukkeprosessen. Videre studier kan avsløre et bedre valg, men som i skrivende grafitt er den mest økonomiske og eksperimentelt praktisk valg. Det finnes ulike måter å kontrollere miljøet i ovnen (f.eks fylle et rør ovn med argon), og disse bør utforskes i fremtiden. For forsøkene diskutert her miljøet i ovnen ikke var manipulert og likevel de viktigste kjennetegnene ved glassprøver produsert var egnet for formålet. Det bør bemerkes at miljøet eksisterende nær bakken null under en kjernefysisk detonasjon er ikke godt forstått.

Bestråle prøver i pneumatiske rør system på HFIR introduserer noen feil i de radioaktive egenskapene til de surrogater. Denne feilen oppstår på grunn av den distinkte diffedifferansen mellom atomvåpen og reaktoren nøytron energi spektra. Fisjonsproduktspekteret vil således være karakteristisk for en reaktor (fremstilt av et termisk nøytron-spektrum) i stedet for et våpen (produsert av en hurtig nøytron-spektrum). I tillegg vil forholdet av fisjons til aktiveringsprodukter være unøyaktig når begge er fremstilt ved bestråling in situ. Studier pågår for å bedre forstå og muligens motvirke denne effekten. 23 Endring av kjemien i forløperen matrise kan være nødvendig.

Metoden er skissert her vil produsere en kjernefysisk smelte glass surrogat som er nøyaktig i form av farge, tekstur, porøsitet, mikrostruktur, mineral morfologi, kompositorisk heterogenitet, og graden av formløshet. Det er i hovedsak tre viktige trinn for å kunne replikere resultatene presentert her: 1) forsiktig forberede STF pulveret i henhold til spesifikasjonene, 2) raskt og sikkert oppvarme pulveret til en høy temperatur (godt oversmeltepunktet til grunnmassen), og 3) avkjøles raskt (bråkjøling) for å unngå omkrystallisering. Det er viktig å merke seg imidlertid at identiske prosedyrer ikke vil produsere identiske prøver, og dette er helt akseptabelt som det samme gjelder for reell atom smelte glass (trinitite prøvene utviser en høy grad av variasjon i tillegg). 3

De mest kritiske trinn i protokollen er trinn 1.1.1 gjennom 2.1.6. Ved å følge denne fremgangsmåten fører til produksjon av et ikke-radioaktive prøven med de ønskede egenskaper. En radioaktiv prøve kan fremstilles ved å følge i det vesentlige den samme fremgangsmåten med ekstra forsiktighet på grunn av faren forbundet med radioaktive materialer.

Denne fremgangsmåte vil bli benyttet i fremtiden for å produsere urbane kjernefysisk avfall surrogater 13 og kan utvides ytterligere. Potensialet finnes også å benytte denne metoden i studiet av radioaktivt avfall immobilisering som er viktig for fremtiden til nuklart kraftbransjen.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. Molgaard, J. J., et al. Development of synthetic nuclear melt glass for forensic analysis. J Radioanal Nucl Chem. 304 (3), 1293-1301 (2015).
  4. Fluegel, A. Modeling of Glass Liquidus Temperatures using Disconnected Peak Functions. ACerS 2007 Glas Opt Mater Div Meet, , (2007).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Eby, N., Hermes, R., Charnley, N., Smoliga, J. A. Trinitite-the atomic rock. Geol Today. 26 (5), 180-185 (2010).
  11. 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).
  12. Ross, C. S. Optical Properties of Glass from Alamogordo, New Mexico. , (1948).
  13. Giminaro, A. V., et al. Compositional planning for development of synthetic urban nuclear melt glass. J Radional Nucl Chem. , (2015).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Kersting, A. B., Smith, D. K. Observations of Nuclear Explosive Melt Glass Textures and Surface Areas. , Lawrence Livermore National Laboratory. (2006).
  20. IAEA Safeguards Glossary. , 2001st ed, IAEA. Vienna, Austria. (2001).
  21. Glasstone, S., Dolan, P. Effects of Nuclear Weapons. , 3rd ed, United States DOD/DOE. (1977).
  22. 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).
  23. 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).

Tags

Engineering atomvåpen kjernekraft rusk smelte glass trinitite forglasse amorf krystallinsk
Produksjon av syntetisk Nuclear smelte glass
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Molgaard, J. J., Auxier II, J. D.,… More

Molgaard, J. J., Auxier II, J. D., Giminaro, A. V., Oldham, C. J., Gill, J., Hall, H. L. Production of Synthetic Nuclear Melt Glass. J. Vis. Exp. (107), e53473, doi:10.3791/53473 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter