A criação de um novo instrumento capaz de detectar traços de urânio e outros materiais será o foco de uma nova parceria de pesquisa liderada por cientistas da Colorado State University.

A parceria, liderado na CSU pela Distinta Professora Universitária Carmen Menoni do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, é apoiado pelo Escritório de Detecção Nuclear Doméstico do Departamento de Segurança Interna dos EUA por meio de seu programa Nuclear Forensics Research Award (NFRA).

Juntamente com pesquisadores do Pacific Northwest National Laboratory, Menoni supervisionará o projeto e a implementação de um espectrômetro de massa altamente sensível, capaz de detectar apenas alguns átomos de urânio por vez. O instrumento também permitirá imagens em nanoescala do conteúdo isotópico de amostras sólidas, em três dimensões. Essa ferramenta pode definir o terreno para novos recursos em perícia nuclear, para apoiar os esforços de combate ao terrorismo nuclear do governo dos EUA.

O prêmio de perícia nuclear trará Lydia Rush, cientista do Pacific Northwest National Laboratory, para a CSU como Ph.D. aluno do laboratório de Menoni. A colaboração envolverá o treinamento de Rush e outros alunos em tecnologia de ponta, imagem espectral de massa baseada em laser e forense.

Tecnologia existente, sensibilidade sem precedentes

"O novo instrumento que vamos construir será muito mais sensível do que a geração anterior, instrumento de espectrometria de massa de tempo de vôo ultravioleta extremo, "Disse Menoni." Vai empregar um setor magnético para identificar o urânio, tório e seus isótopos em uma concentração de algumas partes por milhão. "

A tecnologia de imagem fornece sensibilidade e resolução espacial sem precedentes porque usa um laser ultravioleta extremo para ablação e ionização. Este laser compacto é uma inovação do laboratório do Ilustre Professor Jorge Rocca.

O processo de ablação a laser cria uma nuvem de átomos e moléculas ionizados, que o detector lê dentro de uma câmara de vácuo. Um conjunto de placas especiais permite que os cientistas extraiam e detectem íons da amostra, identificar urânio (ou outros elementos) determinando sua assinatura única de íons, como uma impressão digital.

A identificação de pequenas quantidades de vários compostos tem seus usos na segurança nacional, mas também pode ser aplicado a qualquer processo que requeira a identificação de quantidades muito pequenas de moléculas.