核防护:铀同位素分析(LG-SIMS)

Uranium isotope analysis on nuclear particles with LG SIMS
在过去的几十年间,对小颗粒物的分析主要应用于核处理设施的粉尘样本,目的是寻找未申报的核活动。虽然已有几项分析技术已被使用,但目前只有SIMS可以进行原位元素分析和同位素分析,可达到亚微米级空间分辨率并保持灵敏度高。可以从小至几皮克(1E-12克)的样品中获取结果。

CAMECA LG-SIMS具有众多优点,使其成为小颗粒物分析的最佳选择,其中包括……
  • 高质量分辨率(MRP)下的高透过率:以最小的透过损失消除本底干扰
  • 用于定位铀颗粒的离子成像能力
  • 对所有铀同位素同时进行并行检测,以获得更高的精度并大大提高通量
  • 用于快速筛选样品的自动颗粒测量(APM)软件,可确定铀颗粒的位置和富集程度

使用CAMECA APM软件进行核颗粒筛选:见左上图,分析含有标准的微米尺寸大小,具有双重同位素组成的铀颗粒样品。

获得APM筛选结果之后,对单个颗粒进行更精确和准确的微束测量:见右图,以多接收模式获得主要的235U和次要的236U同位素组成的极高精度测量值(样品包含标准铀颗粒)。次要同位素提供关于原料浓缩设施、来源及类型的重要信息。

数据来源:P. Peres等, Surface and Interface Analysis 45-1, 561-565 (2013)