La creazione di un nuovo strumento in grado di rilevare tracce di uranio e altri materiali sarà al centro di una nuova partnership di ricerca guidata dagli scienziati della Colorado State University.

Il partenariato, guidato presso la CSU dalla Distintissima Professoressa Universitaria Carmen Menoni del Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica, è supportato dall'Ufficio di rilevamento nucleare nazionale del Dipartimento della sicurezza interna degli Stati Uniti attraverso il suo programma Nuclear Forensics Research Award (NFRA).

Insieme ai ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory, Menoni supervisionerà la progettazione e la realizzazione di uno spettrometro di massa altamente sensibile in grado di rilevare solo pochi atomi di uranio alla volta. Lo strumento consentirà anche l'imaging su nanoscala del contenuto isotopico di campioni solidi, in tre dimensioni. Un tale strumento potrebbe gettare le basi per nuove capacità nella medicina legale nucleare, per sostenere gli sforzi del governo degli Stati Uniti contro il terrorismo nucleare.

Il premio nucleare forense porterà la scienziata del Pacific Northwest National Laboratory Lydia Rush alla CSU come dottorato di ricerca. studente nel laboratorio di Menoni. La collaborazione riguarderà la formazione di Rush e di altri studenti in tecniche all'avanguardia, imaging spettrale di massa basato su laser e medicina legale.

tecnologia esistente, sensibilità senza precedenti

"Il nuovo strumento che costruiremo sarà molto più sensibile della nostra generazione precedente, strumento di spettrometria di massa a tempo di volo estremo ultravioletto, "Ha detto Menoni. "Impiegherà un settore magnetico per identificare l'uranio, torio e i loro isotopi a una concentrazione di poche parti per milione".

La tecnologia di imaging offre una sensibilità e una risoluzione spaziale senza precedenti perché utilizza un laser ultravioletto estremo per l'ablazione e la ionizzazione. Questo laser compatto è un'innovazione del laboratorio dell'illustre professore universitario Jorge Rocca.

Il processo di ablazione laser crea un pennacchio di atomi e molecole ionizzati, che il rivelatore legge all'interno di una camera a vuoto. Una serie di piastre speciali consente agli scienziati di estrarre e rilevare gli ioni dal campione, identificare l'uranio (o altri elementi) determinando la sua firma ionica univoca, come un'impronta digitale.

L'identificazione di piccole quantità di vari composti ha i suoi usi nella sicurezza nazionale, ma potrebbe anche essere applicato a qualsiasi processo che richieda l'identificazione di quantità molto piccole di molecole.