Uma nova técnica permite aos pesquisadores caracterizar o material nuclear que estava em um local mesmo depois que o material nuclear foi removido - uma descoberta que tem implicações significativas para a não proliferação nuclear e aplicações de segurança.

"Basicamente, podemos ver o material nuclear que não está mais lá, "diz Robert Hayes, autor principal do artigo que descreve o trabalho e professor associado de engenharia nuclear na North Carolina State University. "Por exemplo, poderíamos identificar e caracterizar uma bomba suja com base em amostras retiradas de uma sala em que a bomba estava há um ano.

"Esta é uma ferramenta valiosa para equipes de emergência, autoridades de não proliferação nuclear e perícia, porque nos permite obter um instantâneo aproximado do tamanho de uma fonte de radiação, onde estava localizado, quão radioativo é, e que tipo de material radioativo é, "Hayes diz.

A técnica tira vantagem do fato de que o material radioativo muda o arranjo dos elétrons de valência - ou elétrons externos - em materiais isolantes, como tijolo, porcelana, vidro - até rebuçados duros. Basicamente, a radiação desloca elétrons em locais defeituosos na estrutura cristalina desses materiais.

Ao coletar amostras de vários materiais em uma sala, aplicação de técnicas convencionais de dosimetria de radiação, e avaliar como os elétrons nesses locais de defeito são organizados, os pesquisadores podem determinar a presença e a força de quaisquer materiais nucleares que estavam naquela sala.

"Se as amostras foram coletadas em intervalos regulares em um padrão de grade, o perfil de dose de radiação relativa pode ser usado para triangular onde na sala a fonte estava localizada, em três dimensões, "Diz Hayes." Também pode fornecer uma ideia muito aproximada do tamanho físico da fonte, mas isso depende de vários fatores, como o quão perto a fonte estava dos materiais sendo amostrados. "

Ao tomar uma amostra do núcleo do material isolante, e medir a dose de radiação em várias profundidades no material, as pesquisas também podem verificar que tipo de fonte de radiação estava presente. Isso é possível porque diferentes materiais radioativos têm distribuições características de raios gama, Raios X, etc, e cada tipo de energia penetra materiais com diferentes resistências.

"Isso não é extremamente preciso, mas permite-nos responder a questões importantes. Por exemplo, distinguir entre diferentes tipos de material nuclear, como de ocorrência natural, médico, industrial, e materiais nucleares 'especiais' - o último sendo usado para armas nucleares, "Hayes diz.

"Esta é uma prova de conceito, "Diz Hayes." Agora estamos focados em explorar suas limitações de detecção, juntamente com a resolução espacial e de energia, e como fazer uso dessa abordagem no futuro.

"Mas este é um grande negócio para os esforços de não proliferação nuclear, porque isso significa que você não pode mais lidar com material nuclear em segredo, "Hayes acrescenta." Isso significa que o mundo agora está densamente coberto por espectrômetros de raios gama integrados de baixa resolução, para que possamos sempre voltar e medir o que estava presente. Não há como se esconder. "

O papel, "Imagens retrospectivas e caracterização de material nuclear, "é publicado na revista Física da Saúde . O artigo foi coautor de Sergey Sholom, da Oklahoma State University.