Forskare med U.S.Naval Research Laboratory (NRL) konstruerade och byggde ett instrument som heter NAUTILUS för att ge nya mätfunktioner till skillnad från de som finns tillgängliga på andra laboratorier för att mäta kärnkraft, kosmo/geokemisk, och elektroniskt material.

I slutet av förra året, NRL deltog i en internationell round-robin övning, kallas Nuclear Signatures Inter-laboratorium Measurement Evaluation Program (NUSIMEP-9), sponsrad av EU -kommissionen (avdelning för kärnsäkerhet och säkerhet) för att mäta mikroskopiska partikelprover med "okända" uranisotopförhållanden.

"NRL fick nyligen den slutliga rapporten från den internationella round-robin-övningen och fann att laboratoriet fungerade ganska bra, korrekt identifiering av alla "okända" isotopkompositioner, "sa David Willingham, en forskningskemiker och chef för Accelerator Mass Spectrometry Section. "I detta fall, NRL använde en globalt unik masspektrometer som heter NAUTILUS för att utföra dessa mätningar, som en del av Accelerator Mass Spectrometry Section:s deltagande i provanalysövningen NUSIMEP-9. "

NUSIMEP-9-provproverna förbereddes för att efterlikna miljöprovtagning/kärnkraftsskyddsuppdrag, sådana som utförs av International Atomic Energy Agency (IAEA). Övningen genomfördes för IAEA:s nätverk av analytiska laboratorier (NWAL), varav NRL inte är medlem; dock, NRL samarbetar med laboratorierna för att utveckla bättre uranbärande partikelanalyser.

IAEA ansvarar för att avskräcka spridningen av kärnvapen genom att tidigt upptäcka missbruk av kärnämne eller teknik, och genom att ge trovärdiga försäkringar om att stater uppfyller sina skyddsåtaganden. Analysen av kärnämnesprover och miljöprover som tagits av IAEA:s inspektörer är en väsentlig del av detta åtagande.

Tjugotvå andra laboratorier var inblandade, varav många utför dessa typer av mätningar som sitt kärnuppdrag (t.ex. IAEA) med sina instrument enbart för denna typ av mätningar.

"NAUTILUS är mycket mer flexibel än denna enda typ av mätning - vi använder den för att analysera en mängd olika materialkompositioner, inklusive kärnvapen, elektronisk, och utomjordiskt material, "sa Evan Groopman, en forskningsfysiker. "Vi är nöjda med resultaten av denna övning eftersom den visar att vår kommande grupp både kan bygga ett nytt instrument för marinen och tillämpa den på en mängd olika problem, fungerar lika bra eller bättre än laboratorier som uteslutande utför en enda typ av analys med kommersiell instrumentering. "

En viktig del av skyddssystemet är fysisk inspektion av kärntekniska anläggningar av IAEA:s inspektörer. Stater deklarerar i avsevärd teknisk detalj vilka typer och mängder kärnämne de har. Bland andra kontrollåtgärder, IAEA:s inspektörer kan ta kärnämnesprover från olika punkter i kärnbränslecykeln och samla miljöprover genom att dra ytor på olika platser under genomförandet av en verifieringsaktivitet.

Dessa prover, som kan vara i fast form, flytande, eller gasform, utsätts sedan för sofistikerad analys av IAEA -forskare. Forskarna fokuserar på den isotopiska sammansättningen av uran och plutonium i proverna, omedvetna om vilket land de kom ifrån. Analysresultaten ger ett kraftfullt verktyg för att stödja slutsatser om riktigheten och fullständigheten i staternas kärnämnesdeklarationer och hjälper till att informera IAEA:s utvärdering av om en stat uppfyller sina skyddsåtgärder.

Vid utförandet av detta arbete, IAEA:s laboratorier samordnar och samarbetar med ett bredare nätverk av analytiska laboratorier (NWAL), omfattande ytterligare 18 laboratorier i nio olika IAEA -medlemsstater. Miljöprovslaboratoriet i Seibersdorf, Österrike tar emot och skärmar alla svepprover men delar sedan den analytiska arbetsbelastningen med sina NWAL -partners.