Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10 сентября 2003 г. - Один кошмарный сценарий: грязная бомба террористов взорвана в крупном мегаполисе. Первый вопрос каждого: «Кто это сделал?».
Одной частью головоломки, которая даст сотрудникам правоохранительных органов фору в поисках потенциальных подозреваемых, будет точное описание того, какие радиоактивные материалы содержатся в обломках бомбы. Стандартная технология идентификации изотопов работает относительно медленно; процесс может занять 24 часа и более. Теперь группа ученых из Лос-Аламосской национальной лаборатории разработала новую методологию быстрого скрининга для определения изотопов в грязных обломках бомбы, процедуру, которая может дать исходные данные всего за шесть часов.
Разработанная Бенни Мартинесом и его коллегами из химического отдела лаборатории, новая процедура будет представлена сегодня на собрании Американского химического общества 2003 года в Javits Convention Center, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк
Используя стандартный химический анализ, команда из Лос-Аламоса разработала уникальную комбинацию процедур, которая извлекает и идентифицирует радионуклиды из расплавленных почв и горных пород, которые, вероятно, являются наиболее распространенными составляющими обломков бомб. Другие ингредиенты могут включать в себя остатки бетона и асфальта, металлические фрагменты, пластик и стекло - все, что присутствует в густонаселенных городских условиях.
В одном из возможных сценариев обломки бомбы будут первоначально собраны и доставлены в быстро отправленную мобильную лабораторию. В начале анализа образец измельчается в порошок в микромельнице, радионуклиды выщелачиваются и затем растворяются в азотной кислоте. Разделение происходит в жидкостной фазе процедуры с использованием изооктилфосфата (IOAP) или ди-2-этилгексилфосфорной кислоты (D2EHPA), что в основном представляет собой метод разделения масла и воды, в котором два химических вещества смешивают с раствором азотной кислоты вместе с остатками бомбы в гиророторном встряхивателе, после чего оставляют в неподвижном состоянии. Когда химические вещества отделяются от раствора азотной кислоты, радионуклидные составляющие остаются в IOAP или D2EHPA, а остальная часть обломков бомбы остается в растворе азотной кислоты.
Радионуклиды в растворе затем наносятся пунктиром - крошечные точки раствора помещаются на платиновый диск - и обжигаются над горелкой Бунзена, чтобы испарить жидкости. Затем диск помещают в альфа-спектрометр, где окончательно идентифицируют радионуклиды.
«Мы добились результата с удовлетворительным или хорошим разрешением, используя очень мало химикатов за короткое время с минимальным количеством шагов, необходимых в процессе», - сказал Мартинес.«Эта процедура кажется более быстрой и простой, чем стандартный метод ионного обмена/электроосаждения. В этой методологии скрининга есть недостатки по сравнению с ионным обменом, но мы искали быстрые, достаточно точные и относительно простые для получения результаты. и мы сделали это."
В первоначальных экспериментах использовались «холодные» или нерадиоактивные остеклованные, стеклообразные почвы, обогащенные известным количеством радионуклидов, и остеклованный вулканический туф с низким уровнем содержания радионуклидов в пикокюри вместо обломков бомбы. Используя оба материала, новая методология скрининга позволила идентифицировать и охарактеризовать плутоний-239, уран-238, америций-241, кюрий-244 и нептуний-237.
«Ясно, что этот метод может идентифицировать различные радионуклиды, которые могут присутствовать в грязных обломках бомбы», - сказал Мартинес. «Поскольку этот метод довольно прост и использует минимум оборудования, мы считаем, что его можно было бы использовать в передовых условиях и предоставить правоохранительным органам и другим лицам ранние данные после террористического акта. Мы хотим помочь чиновникам найти виновных как можно быстрее».
Мартинес работал вместе с Дональдом Драйем, Дугом Уэром, Робертом Робаком и Малкольмом Фаулером из Группы изотопной и ядерной химии, а также Джорджем Бруксом, Эдом Гонсалесом и Клодин Армента из Группы аналитической химии, обе группы являются частью Лос-Аламосской национальной Химический отдел лаборатории.