羅布·海斯｜（Rob Hayes）
馬特·希普曼｜（Matt Shipman）
北卡羅來納州立大學的研究人員開發了一種新技術，用於確定放射性物質（如武器級鈈）的歷史位置和分佈。這項技術可以讓他們使用普通的建築材料，比如磚塊，作為一個三維的“攝像機”，依靠殘存的伽瑪輻射特徵來拍攝放射性物質的快照，即使這些放射性物質已經從一個地方移走了。
北卡羅來納州立大學核工程副教授、這項研究的第一作者羅伯特·海斯說：“這項研究建立在我們之前的工作的基礎上，這是一個經驗證明，我們可以把一塊磚頭變成伽馬能譜儀——表徵輻射源的能量分佈。”
海斯說：“我們的新工作有效地表明，我們可以把一排磚塊變成伽馬射線照相機，表徵輻射源的位置和分佈。”“雖然這次我們沒有使用磚塊，而是依靠商業劑量計，因為這是一項概念驗證研究。
另外，我們這次成像的輻射源是4.5公斤武器級鈈，而我們之前使用商用鎇源進行光譜分析演示。在這項最新的研究中，我們能夠相當準確地預測不僅是武器級鈈的位置，甚至是源的半徑，只要使用被動劑量計。
海斯說：“儘管我們在這裡使用了商業劑量計，但我們的發現強烈表明，我們也可以使用建築材料，如磚塊。”
“這是因為磚塊中的硅酸鹽——如石英、長石、鋯石等等——都是單獨的劑量計。從磚中取出這些顆粒進行測量是一個乏味的過程，但我們已經做了多次。為了實現這項新研究的目標，不必使用brick——我們已經證明了我們可以做到這一點。這只是一個確定我們可以從這種方法中收集多少信息的問題。答案是，我們可以學到很多——關於輻射源的大小和形狀，以及放射性物質本身的性質。”
“這種三維成像的能力是一種新穎的能力，這意味著我們基本上可以從核材料在什麼地方或什麼時候出現的角度來了解歷史，”北卡羅來納州立大學博士生、這項工作的合著者瑞安·奧馬拉說。
論文“特殊核材料在時間和空間上的回顧性表徵”發表在《輻射測量》雜誌上。
這項工作的部分資金來自核管理委員會的聯邦撥款NRC-HQ-84-14-G-0059；並通過北卡羅來納州立大學和橡樹嶺國家實驗室與美國國家核安全局國防核不擴散辦公室的合作，共同任命了一名教員，贊助了不擴散授權能力財團，授予編號為DE-NA0002576。
“特殊核材料在時間和空間上的回顧性特徵”
作者：羅伯特·B·海斯和瑞安·P·奧馬拉，北卡羅來納州立大學
發表時間：3月13日，輻射測量
DOI:10.1016/j.radmeas.2020.106301
摘要：利用光激發光劑量測量技術，對4.5kgα相鈈球在柱對稱條件下進行了被動成像。結果表明，由於軸向分辨率低於1cm，定位能力的角分辨率接近1°。僅使用商業劑量計的點源幾何估計，偏移量為16釐米時，徑向分辨率要差得多。使用MCNP™ 與假設簡單的點源幾何結構相比，重建剖面在重建相對響應方面顯示了實質性的改進。在此基礎上，利用一種稱為DRAM的逆解方法來估計除位置外的震源分佈。這些結果被視為對核不擴散的影響，因為它們表明有可能確定非法核材料是否曾被保存在任何特定地點，或者，這些材料是否曾被保存在聲稱已被儲存的地點。測量了材料位置並知道綜合測量時間後，就可以通過劑量估計材料量（或者，知道分析可以給出存儲時間估計）。
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