Investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía de EE. UU. Han desarrollado un método prometedor para transformar la forma en que se separan y detectan los elementos ultratraza.
Los niveles de ultratrazas de materiales radiactivos pueden causar estragos en equipos sensibles como microchips, transistores, sensores sensibles o instrumentos que buscan evidencia de partículas actualmente no detectadas que se cree que comprenden la mayor parte del universo.
En un artículo publicado en el Journal of Analytical Atomic Spectroscopy , los científicos explican que los bajos niveles de elementos radiactivos naturales problemáticos, como los átomos de uranio y torio, a menudo se encuentran escondidos entre metales valiosos como el oro y el cobre que entran en los componentes eléctricos de los circuitos y otros. Instrumentos electrónicos. Hasta ahora, ha sido extraordinariamente difícil determinar cuánto se encuentra en muestras de mineral extraídas en todo el mundo.
Sin embargo, el equipo dirigido por Khadouja Harouaka, Isaac Arnquist y Greg Eiden encontró una manera de detectar los rastros radiactivos enviando sus muestras a través de una serie de cámaras de aislamiento en una celda de colisión. Estas cámaras primero filtran y luego chocan los átomos raros con oxígeno simple, creando una molécula “etiquetada” de un peso molecular único que luego puede separarse por su tamaño y carga.
Los investigadores explican que el efecto es como encontrar una manera de atar un globo de helio a cada átomo de torio o uranio objetivo para que flote sobre el mar de muestras de oro y pueda contarse con un espectrómetro de masas.
En otras palabras, en la cámara de la celda de colisión, los átomos cargados de torio y uranio reaccionan con el oxígeno, aumentando su peso molecular y permitiéndoles separarse de otras señales superpuestas que pueden disfrazar su presencia.
“Es particularmente difícil medir los niveles bajos de torio y uranio en metales preciosos como el oro que entra en los componentes eléctricos [de los detectores más sensibles del mundo]”, dijo Harouaka en un comunicado de prensa. “Con esta nueva técnica, podemos superar ese desafío y lograr límites de detección tan bajos como 10 partes por billón de oro“.
Además de ayudar a eliminar intrusos no deseados y radioactivos en tales detectores y cosas como circuitos integrados, la innovación puede ayudar a perfeccionar aún más la química que produce el cobre electroformado más puro del mundo. Este cobre forma un componente clave de los detectores físicos sensibles, incluidos los utilizados para la verificación de tratados nucleares internacionales.
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