Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

I zotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Illegális nukleáris tevékenységek felderítését célzó kutatások Mácsik Zsuzsanna MTA Izotópkutató Intézet,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "I zotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Illegális nukleáris tevékenységek felderítését célzó kutatások Mácsik Zsuzsanna MTA Izotópkutató Intézet,"— Előadás másolata:

1 I zotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Illegális nukleáris tevékenységek felderítését célzó kutatások Mácsik Zsuzsanna MTA Izotópkutató Intézet, Sugárbiztonság Osztály ICP-MS laboratórium IKI Szeminárium Budapest, június 2.

2 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Tartalom Nukleáris biztosítéki rendszer Atomsorompó-szerződés Hagyományos biztosítéki rendszer Megerősített biztosítéki rendszer Analitikai módszerek A nukleáris biztosítéki rendszerhez kapcsolódó kutatások Dörzsminták tömb-analízise Radioaktív részecskék vizsgálata

3 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Atomsorompó-szerződés Moszkva, július 1. Aláírási ceremónia Liewellyn E. Thompson (amerikai nagykövet) - bal Andrei A. Gromyko (szovjet külügyminiszter) - jobb NWS: Nuclear weapon state NNWS: Non-nuclear weapon state

4 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Hagyományos biztosítéki rendszer Cél Igazolni, hogy a biztosítéki egyezmény hatálya alá tartozó nukleáris anyagot nem irányítottak át nukleáris fegyverekhez. Alapkoncepció Szignifikáns mennyiség (SQ) Időtényező Valószínűség LEUHEUPuTh 233 U SQ [kg] Időtényező 1 év1 hónap 1 év1 hónap Valószínűség A téves riasztás valószínűsége 5% alatt legyen.

5 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Nukleáris anyag nyilvántartási rendszer Létesítményi adatok Nukleáris anyag leltár Jelentés a NAÜ felé Körülhatárolás és felügyelet (Containment and Surveillance) Körülhatárolás Anyagmérlegkörzet Mérési kulcspontok Felügyelet Folyamatos megfigyelés Plombák (Seals) Eszközök

6 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Ellenőrzés Vizuális megfigyelés Nukleáris anyag tételes megszámlálása Nyilvántartások vizsgálata Plombák, optikai megfigyelő eszközök elhelyezése Környezeti és nukleáris anyag minták gyűjtése Roncsolásmentes vizsgálatok Egyéb Új létesítmények terveinek ellenőrzése Eszközök

7 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A hagyományos biztosítéki rendszer hiányossága Az ügynökség csak bejelentett nukleáris létesítmények területén folyó bejelentett nukleáris tevékenységeket, illetve bejelentett nukleáris anyagokat vizsgálhat. helyességét A jelentések helyességét tudják csak igazolni.

8 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Megerősített biztosítéki rendszer Kiegészítő jegyzőkönyv (1997.) Cél: A bejelentett létesítmények területén folyó nem bejelentett tevékenységek, illetve az adott ország területén bárhol folyó, nukleáris fegyver létrehozását célzó esetleges eltitkolt nukleáris tevékenység felderítése.

9 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A Kiegészítő jegyzőkönyv által hozott változások Információ szolgáltatás bővítése Minden nukleáris alapüzemanyagról A Kiegészítő jegyzőkönyvben szereplő létesítmény telephelyének valamennyi épületéről Minden nukleáris üzemanyagciklussal összefüggő, K+F tevékenységről A nukleáris üzemanyagciklussal kapcsolatos 10 éves fejlesztési tervekről Szélesebb körű hozzáférés Az ellenőrzések bejelentési kötelezettségének változása Ellenőrzések változása Nagyterületű környezeti mintavétel Műholdas megfigyelés Nyílt forrású információk (Internet, publikációk, …)

10 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A változtatások eredménye A megerősített biztosítéki intézkedések lehetővé teszik: annak igazolását, hogy az adott országban nem folytatnak eltitkolt nukleáris tevékenységet és nincs be nem jelentett nukleáris anyag. helyességénekteljességének a NAÜ-nek szolgáltatott információk helyességének és teljességének igazolását.

11 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Környezeti és nukleáris minták elemzése Safeguards Analytical Laboratories (SAL) Szűrővizsgálatok Gammaspektrometria Röntgen-fluoreszcens spektrometria, TXRF Analitikai vizsgálatok Tömbanalízis: TIMS, ICP-MS, Alfaspektrometria Részecske-analízis: SIMS, SEM Network of Analytical Laboratories (NWAL)

12 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A nukleáris biztosítéki rendszerhez kapcsolódó kutatások Tömb-analitikai módszerfejlesztések dörzsminták aktinidatartalmának meghatározásához Módszer dörzsmintákban található aktinidák (Th, U, Pu és Am) együttes meghatározására alfaspektrometriával A NAÜ Tiszta Laboratóriumában alkalmazott módszer módosítása: 238 Pu meghatározása Részecske-analitikai módszer fejlesztése dörzsmintákból származó radioaktív részecskék U- és Pu-izotóparányának meghatározására

13 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Dörzsmintákban található aktinidák együttes meghatározására szolgáló módszer Cél: Nukleáris biztosítéki célból vett dörzsminták elemzése. A módszer: Extrakciós kromatográfia Adaptált módszer: baleseti helyzetekben alkalmazható, gyors módszer talaj- és üledékminták aktinidatartalmának meghatározására.

14 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Dörzsmintákban található aktinidák együttes meghatározására szolgáló módszer Feltárás - Mikrohullámú feltárás - Hamvasztás Nyomjelzés 243 Am, 242 Pu, 232 U Oxidációs állapot beállítása Mohr-só, NaNO 2 Extrakciós kromatográfia TRU Am-frakció Pu-frakcióTh-frakció U-frakció α-forrás

15 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Vakminták Radioaktív nyomjelzővel jelzett tiszta dörzsminták Valódi minták laboratóriumi munkaasztal tisztított főzőpohár A kimutatási határ meghatározása A módszer hatékonyságának meghatározása Dörzsmintákban található aktinidák együttes meghatározására szolgáló módszer Th, U, Pu, Am: 1 – 1,6 mBq/minta

16 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Dörzsmintákban található aktinidák együttes meghatározására szolgáló módszer Izotópok Aktivitás [mBq/minta] Laboratóriumi munkaasztal Főzőpohár 241 Am-44,6±1,8 244 Cm-26,3±1,3 239,240 Pu-43,0±1,2 238 Pu-54,2±1,4 230 Th9,0±1, U10,2±0,7- Várható izotópok 230 Th 233 U 239 Pu 241 Am, 242 Cm, 244 Cm, 239,240 Pu, 238 Pu 238 U, 234 U

17 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Dörzsmintákban található aktinidák együttes meghatározására szolgáló módszer További célok: Az alfaspektrometria és az ICP-MS együttes alkalmazása A meghatározható aktinidák körének kiterjesztése: Np-elválasztás

18 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A NAÜ Tiszta Laboratóriumában alkalmazott módszer módosítása Cél: A NAÜ standard módszerének továbbfejlesztése 238 Pu meghatározása alfaspektrometriával A minták eredete nagyobb pontossággal és biztonsággal meghatározható. Pu-izotópok meghatározása ICP-MS, TIMS 239 Pu, 240 Pu, 241 Pu, 242 Pu

19 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A NAÜ Tiszta Laboratóriumában alkalmazott módszer módosítása Feltárás Mintaosztás U – mennyiségi Pu – minőségi Archív U – minőségi Pu - mennyiségi U – Pu elválasztás Pu-frakció tisztítása U-frakció tisztítása Izotóparány meghatározás Mennyiségi meghatározás α-spektrometriaMS

20 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia α-spektrometria I Pu-238 I Pu-239,240 ICP-MS, TIMS m Pu-239 A Pu-239 m Pu-240 A Pu-240 A Pu-239,240 A NAÜ Tiszta Laboratóriumában alkalmazott módszer módosítása

21 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A NAÜ Tiszta Laboratóriumában alkalmazott módszer módosítása Modell minták vizsgálata 238 Pu tartalom: - 250fg (160mBq) - 130fg (80mBq) Mintaosztás: 1%  ICP-MS 99%  α-spekt.

22 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia A NAÜ Tiszta Laboratóriumában alkalmazott módszer módosítása Valódi minták vizsgálata Mintaosztás: 20%  ICP-MS 5%  α-spekt. Izotópok Koncentráció [fg/g][mBq/g] 238 Pu 5.1 ± 6%3.2 ± 6% 239 Pu ± 3%73 ± 3% 240 Pu 2896 ± 3%24 ± 3% 241 Pu 40 ± 3%154 ± 3% Egy minta mérési eredményei Valódi minták: Biztosítéki ellenőrzésből származó vízminták 240 Pu/ 239 Pu 241 Pu/ 239 Pu 238 Pu/ 239,240 Pu 238 Pu/ 239 Pu 238 Pu/ 240 Pu ICP-MS / TIMS + α-spektrometria

23 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Cél: Dörzsmintákban található egyedi részecskék vizsgálata, a részecskékben megtalálható U- és Pu-izotópok arányainak meghatározása Pontosabb eredet-meghatározás lehetősége Több emittáló forrás feltárása Rutin tömb-analízis kiegészítése a dörzsminták vizsgálatában Részecske-analitikai módszer fejlesztése

24 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Részecske-analitikai módszer fejlesztése A módszerfejlesztés még folyamatban A módszer lépései definiáltak Egyes eljárások kidolgozottak A kidolgozott eljárások egymással összekapcsolhatók

25 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Részecske-analitikai módszer fejlesztése Szilárdtest nyomdetektor alkalmazása Alfanyom-analízis Megfelelő expozíciós idő megválasztása Optimális maratási paraméterek beállítása Hasadványnyom-analízis Első próbálkozások Radioaktív részecskék azonosítása U-tartalmú tesztrészecske AlfanyomHasadvány-nyom

26 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Részecske-analitikai módszer fejlesztése Az azonosított részecskék lokalizálása Elért pontosság [μm] 3-pontos alg. – lokalizáció19±15 3-pontos alg. – relokalizáció7±6 6-pontos alg. – lokalizáció10±7

27 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Részecske-analitikai módszer fejlesztése SEM-s vizsgálatok

28 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Részecske-analitikai módszer fejlesztése Tesztrészecske mikromanipulálása Monazitszemcse mikromanipulálása M A részecske elmozdítása A részecske a tűnA részecske „hűlt” helye A részecske a tűnA tű a részecskénM

29 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Részecske-analitikai módszer fejlesztése Primerköri hűtővízből származó részecske mikromanipulálása 40TV0604-mp9 részecske az eredeti mintatartónA részecske a tűnA tű a részecskéhez közelít 40TV0604-mp9 részecske az új mintatartón Optikai mikroszkópos felvétel 40TV0604-mp9 részecske az új mintatartón Elektronmikroszkópos felvétel

30 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Részecske-analitikai módszer fejlesztése További feladatok: az alfanyom-analízis kiegészítése hasadványnyom-analízissel, módszer(ek) kidolgozása/adaptálása a részecskék dörzsmintáról való eltávolítására, módszer kidolgozása a részecskék LA-ICP-MS vizsgálatára, a teljes módszer tesztelése modell- és valódi mintákon, a teljes módszer adaptálása dörzsmintákra.

31 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Köszönetnyilvánítás Dr. Vajda Nóra, RadAnal Kft. Dr. Molnár Zsuzsa és a RadAnal Kft. minden dolgozója Dr. Taeko Shinonaga, IAEA Dr. David Donohue, IAEA Hülber Erik, RadoSYS Kft. Bene Balázs, NIST Dr. Széles Éva, MTA IKI, SBO Katona Róbert, MTA IKI, SBO Bartha Hajnal, MTA IKI, SBO Dr. Varga Zsolt, ITU Dr. Bíró Tamás, MTA IKI, SBO Hargittai Péter, MTA IKI, Sugárhatáskémiai Osztály Prof. Szatmáry Zoltán, BME NTI Dr. Vincze Árpád, OAH Dr. Révay Zsolt, MTA IKI, NKO Dr. Pintér Tamás, Paksi Atomerőmű Zrt., Radiokémiai Laboratórium Igaz Antal, Carl Zeiss Technika Kft.

32 Izotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "I zotópkutató Intézet Magyar Tudományos Akadémia Illegális nukleáris tevékenységek felderítését célzó kutatások Mácsik Zsuzsanna MTA Izotópkutató Intézet,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések