甚至少量的钚是有害的对人类健康和环境。但钚也帮助我们研究宇宙:同位素钚- 244暗示核合成和中子星合并。因此,研究人员需要一些方法来检测他们所谓的“ultra-trace钚。Ultra-trace指一样的微量DNA的核苷酸的质量在一个人类的细胞。研究人员现在使用特殊的激光研究钚的指纹photoionisation。这是来自光的吸收足够的能量使电子离开并创建一个正离子。技术允许研究人员识别ultra-trace大量的钚原子处于创纪录水平的效率。
检测到钚对于科学研究的许多领域是很重要的。这是核取证和保障措施等的研究,环境科学,反应堆安全性和天体物理学。在其他变量,科学家研究钚的浓度和它的各种同位素的比率样本。然而,这些样本通常只包含微小ultra-trace大量的元素。使用这种新技术,核物理学家钚的激光电离作用效率提高十倍。这使更多的这个元素共振电离质谱的分析。
调查研究了三步共振photoionisation与钛蓝宝石激光器光谱的钚。我们的目标是开发更高效的激光电离作用方案ultra-trace钚同位素的共振电离质谱分析。这种技术可以受益范围广泛的应用程序。例如,钚- 244是寿命最长的钚同位素半衰期约为8000万年,及其在深海外壳和沉积物告诉科学家观察一些关于化学元素核合成的中子星合并。对于这些应用,科学家需要极其敏感的分析技术来描述钚同位素丰度。
在这项研究中,研究人员从田纳西州的橡树岭国家实验室和大学、诺克斯维尔使用三个脉冲titanium-doped蓝宝石激光研究光谱从钚的photoionisation创建。这种技术使用逐步与三光子共振激发原子实现element-selectivity极高。产生的离子mass-selectively检测。这导致优秀的同位素选择性和背景抑制干扰的物种。研究人员观察到13新第二次能量水平,他们选择了六个调查大量的第三步。这些努力导致了识别的一种高效的三步计划总体电离作用效率超过50% plutonium-a十倍比先前报道的电离作用效率。
