Рентгенівський метод – новий інструмент для ядерних криміналістичних досліджень

Дослідники з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора та Національної лабораторії Лоуренса Берклі продемонстрували, що скануюча трансмісійна рентгенівська мікроскопія на основі синхротрона (STXM) може ідентифікувати хімічні стани та домішки в матеріалах на рівні окремих частинок – з роздільною здатністю, яку раніше не вдавалося досягти. За допомогою цієї методики автори ідентифікували та кількісно оцінили найпоширеніші оксиди урану. 

Цей метод використовує рентгенівський промінь, сфокусований до розміру голки завширшки лише десятка нанометрів, який за допомогою синхротрона сканує зразок урану. Властивості цього променя, згенерованого на установці «Advanced Light Source», дозволяють команді досягти такої високої роздільної здатності. Коли рентгенівські промені проходять крізь зразок, детектори вимірюють інтенсивність рентгенівського випромінювання в кожній точці матеріалу при різних енергіях випромінювання. 

За інформацією однієї з дослідниць Рейчел Лім, метод STXM дозволяє точно визначати хімічний стан та домішки окремих частинок ядерних матеріалів, що є значним проривом у можливості ядерної криміналістики. Оскільки кожен елемент має свій унікальний профіль поглинання – як відбиток пальця – STXM може створювати детальні зображення та ідентифікувати конкретні елементи та їх хімічний стан на дуже малих ділянках зразка.  

Метод STXM дає змогу швидко й безпечно аналізувати мінімальні кількості ядерних матеріалів без пошкодження зразків. Однак для коректного тлумачення результатів необхідно створити бази даних, які пов’язуватимуть сигнатури STXM із походженням та історією матеріалу.