فهرست مطالب
پژوهشگران آزمایشگاه ملی لس‌آلاموس (LANL) از روشی نوین رونمایی کرده‌اند که قادر است سرچشمه مواد هسته‌ای غیرقانونی را فقط در ۳۰ دقیقه شناسایی کند.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، این فناوری که به تجهیزاتی ساده مانند طیف‌سنج جرمی، متکی است، امکان تعیین منبع هرگونه ماده هسته‌ای خارج از چارچوب‌های نظارتی را فراهم می‌کند. بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA)، سرقت، مفقود شدن یا دفع نادرست می‌تواند باعث خروج مواد هسته‌ای و پرتوزا از کنترل قانونی شود. تنها در سال ۲۰۲۴، ۱۲۴ مورد از این حوادث به آژانس گزارش شده است، که حداقل سه مورد از آنها با «قاچاق یا استفاده خرابکارانه» ارتباط داشته‌اند.
در یکی از پرونده‌های اخیر، سرکرده یک شبکه جنایی در دادگاه نیویورک به قاچاق مواد هسته‌ای اعتراف کرد؛ پرونده‌ای که در آن، متهم درباره فروش اورانیوم کیک زرد با یک مامور مخفی مذاکره کرده بود. در نمونه‌ای دیگر، طی یورش به یک آزمایشگاه تولید مواد مخدر در استرالیا، ماده‌ای هسته‌ای به صورت پودر و درون یک ظرف معمولی مواد غذایی با برچسب «منبع گاما» کشف شد؛ ماده‌ای که بعدتر توسط یک آزمایشگاه ملی دیگر در آمریکا به عنوان سنگ معدن اورانیوم شناسایی شد. به گفته لس‌آلاموس، این پیشرفت جدید می‌تواند زمان شناسایی چنین مواد حساسی را از فرایندی طولانی به بازه‌ای حدود ۳۰ دقیقه کاهش دهد، که گامی مهم در تقویت امنیت هسته‌ای و مقابله با قاچاق مواد پرتوزا محسوب می‌شود.
حتما بخوانید: ۹ ایده شگفت‌انگیز عصر اتم؛ از خودروهای هسته‌ای تا خانه‌های اتمی + ویدیو
نقش ابزار کنترل کیفیت در شناسایی مواد هسته‌ای
پژوهشگران آزمایشگاه ملی لس‌آلاموس (LANL) با بهره‌گیری از یک طیف‌سنج جرمی (ابزاری که برای کنترل کیفیت به کار می‌رود) آن را به سامانه‌ای برای شناسایی مواد هسته‌ای تبدیل کردند. این ابزار که به‌طور معمول در آزمایشگاه شیمی لس‌آلاموس موجود است، توسط تیمی شش‌نفره برای آزمودن نمونه‌های شبیه‌سازی‌شده با سرچشمه نامعلوم مورد استفاده قرار گرفت. روش مورد استفاده بر پایه یک طیف‌سنج جرمی زمان‌پرواز با یونش لیزری است که از دو لیزر مجزا بهره می‌برد.
بیشتر بخوانید: فناوری تازه چین برای مهار آلودگی هسته‌ای
برای مطالعه بیشتر: میکرو راکتورها جایگزین پایدار نیروگاه‌های عظیم هسته‌ای
لیزر نخست با هدف قرار دادن نمونه، آن را تبخیر و ابری از ذرات ایجاد می‌کند. در مرحله بعد، لیزر دوم این ذرات را به مولکول‌های کوچک‌تر تجزیه می‌کند؛ مولکول‌هایی که بر اساس جرم مولکولی تفکیک می‌شود و برای تعیین ترکیب شیمیایی ماده مورد تحلیل قرار می‌گیرند. این فناوری نه‌تنها امکان تشخیص هسته‌ای بودن ماده را فراهم می‌کند، بلکه سرنخ‌هایی از سرچشمه آن نیز در اختیار می‌گذارد؛ چرا که در فرایند تولید سوخت هسته‌ای، نشانه‌ها یا «برچسب‌های» شیمیایی خاصی به سوخت افزوده می‌شود. این نشانه‌ها، مشابه یک بارکد شیمیایی، به هر مرکز تولید سوخت هسته‌ای هویت منحصربه‌فردی می‌دهند تا در صورت سرقت، قاچاق یا دفع نادرست، ردیابی سرچشمه ماده امکان‌پذیر باشد.
نتایجی فراتر از انتظار
در جریان آزمایش‌های شناسایی مواد هسته‌ای، پژوهشگران از نمونه‌های سوخت آزمایشگاه ملی اوک‌ریج در تنسی به عنوان نمونه‌های آزمایشی با سرچشمه مشخص استفاده کردند. با توجه به شناخته بودن کامل «بارکد» شیمیایی این سوخت‌ها، انتظار می‌رفت که در تحلیل‌ها، نشانه‌هایی از عناصری مانند: مولیبدن، نیکل و تنگستن مشاهده شود. اما نتایج فراتر رفت و علاوه بر این عناصر، ردپای زیرکونیم و ایتریوم نیز شناسایی شد؛ عناصری که سرچشمه آنها به سرامیک زیرکونیا-ایتریا بازمی‌گردد، ماده‌ای که در مرحله اختلاط مواد اولیه پیش از سنتز سوخت به کار می‌رود و صحت و دقت بالای این روش را تایید می‌کند.
اگرچه این فناوری قرار نیست به‌طور کامل جایگزین روش‌های سنتی و حقوقی مورد اتکا در محاکم قضایی شود، اما سرعت بالای آن می‌تواند نقش کلیدی در هدایت اولیه تحقیقات ایفا کند. ربکا چمبرلین، دانشمند آزمایشگاه ملی لس‌آلاموس در این باره گفت: «مهم‌ترین مزیت این روش آن است که مسیر درست را نشان می‌دهد و سرنخ‌هایی فراهم می‌کند تا بدانیم باید دقیقا روی چه مواردی تمرکز کنیم.» همچنین در بیانیه منتشرشده تاکید شده است که این رویکرد می‌تواند در تعیین سرچشمه مواد هسته‌ای پس از انفجار و نیز در ارتقای شیوه‌های استخراج و فرآوری مواد معدنی، کاربردهای مهمی داشته باشد.
