娛樂城|測量貴重金屬中的隱患

除非在家庭檢查中發現ra氣,否則大多數人仍然幸福地沒有意識到花崗岩,金屬礦石和某些土壤等岩石含有天然輻射源。在大多數情況下,低輻射水平與健康無關。但是一些科學家和工程師甚至擔心輻射的痕量水平,這可能對敏感設備造成嚴重破壞。例如,半導體行業每年花費數十億美元從微芯片,晶體管和敏感傳感器中獲取和“淨化”超痕量放射性物質。現在,美國能源部太平洋西北國家實驗室的化學家已經開發出一種簡單可靠的方法,有望改變超痕量元素的分離和檢測方式。低價的麻煩的天然放射性元素,例如鈾和or原子,通常被藏在娛樂城評價金屬,例如金和銅。在某些情況下,要弄清在全球範圍內開采的礦石樣本中發現有多少是異常困難,不切實際甚至是不可能的。

然而,對於某些類型的敏感儀器和探測器而言,採購具有極低自然輻射水平的材料是必不可少的,例如那些尋找當前未被發現的證據的證據,許多物理學家認為這些微粒實際上構成了宇宙的大部分。

化學家Khadouja Harouaka表示:“我們的確在檢測方面有所突破。” “我們想娛樂城推薦確保進入世界上最靈敏的探測器的組件中的very和鈾含量非常低。很難測量進入這些探測器電子元件的貴金屬(例如金)中的和鈾的含量。借助這項新技術,我們可以克服這一挑戰,並實現低至萬億分之十的黃金檢測極限。

這就像試圖在約10萬英畝的三葉草中發現一棵四葉三葉草,該區域的面積大於新奧爾良。

碰撞的粒子世界

科學家通過將樣品送入一系列隔離室,從廣闊的普通原子場中找到了它們極為稀有的“四葉草”原子。這些腔室首先進行過濾,然後將稀有原子與簡單的氧氣碰撞,形成具有獨特分子量的“標記”分子,然後可以通過其大小和電荷對其進行分離。

效果就像找到一種方法將氦氣球與每個目標th或鈾原子綁在一起,使其漂浮在金樣海面之上並可以計數。在這種情況下,複雜的計數器就是質譜儀。最近一期的《分析原子光譜雜誌》詳細介紹了該研究。

中心創新是碰撞室,碰撞室中的charged和鈾的帶電原子與氧反應,增加了分子量,並使它們與其他可能掩蓋其存在的重疊信號分離。

“我有一個激動的時刻,”專利碰撞池的原始PNNL發明者格雷格·艾登(Greg Eiden)說,它用來進行這些反應,從而將對儀器讀數的不必要干擾減少了百萬分之一。 “正是這種神奇的化學方法消除了樣品中不需要的不良物質,因此您可以娛樂城評價n看你想看的東西。”

在當前的研究中,Harouaka和她的導師Isaac Arnquist利用Eiden的工作來挑出數量極少的放射性原子,這些原子仍然可以破壞靈敏的電子檢測設備。

除其他用途外,這項創新還可以使由高級化學家埃里克·霍普(Eric Hoppe)和他在PNNL的團隊領導的化學家進一步磨煉出生產世界上最純的電鑄銅的化學物質。銅是敏感物理探測器(包括用於國際核條約核查的探測器)的關鍵組成部分。

中微子聽之旅

斯坦福大學的物理學家喬治·格拉塔(Giorgio Gratta)協助進行了一項全球性的探索,以獲取有關宇宙基本構成要素的證據。現在正處於計劃階段的nEXO實驗正在推動檢測界限的發展,以尋找這些難以捉摸的粒子(稱為Majorana Fermions)的證據。他們尋求的信號來自極為罕見的事件。為了檢測到此類事件,實驗需要非常靈敏的檢測器,該檢測器必須沒有通過構成檢測器的材料引入的雜散輻射ping。其中包括記錄觸發檢測的極其罕見事件所需的電子設備中的金屬。

“ PNNL是超痕量輻射檢測的全球領導者,” Gratta說。 “他們獨特的創新和應用組合為我們的發展做出了重要貢獻。娛樂城推薦 像nEXO這樣的敏感實驗。”

洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家史蒂夫·埃利奧特(Steve Elliott)強調了研究人員必須付出的努力,以確保為稀有粒子檢測提供嚴格清潔的環境。

他說:“在甚至人體指紋都必須具有放射性的實驗計劃中,必須使用測量超低放射性雜質水平的技術,”他補充說,這種方法可以提供一種重要的方式來為下一代產品提供原料計劃將稀有中微子事件探測器LEGEND部署在歐洲的地下場所。

清潔半導體和量子計算機

半導體是現代電子學的基本組成部分,包括集成電路,微芯片,晶體管,傳感器和量子計算機,它們也對雜散輻射的存在很敏感。而且創新周期要求每一代產品都越來越多地集成到越來越小的微型芯片中。

Hoppe說:“隨著架構變得越來越小,輻射污染已成為製造商通過改變芯片內部架構來解決的一個越來越大的問題。” “但是到目前為止,您只能做到這一點,而實際上您開始受到某些材料純度的限制。業界已經為自己設定了目前無法實現的目標,因此擁有這樣的一種測量技術可以使某些目標得以實現。”

Eiden補充說,更廣泛地說,“在元素週期表的廣闊世界中,您關心的任何元素可能都有應用。埃里克(Eric),卡杜賈(Khadouja)和艾薩克(Isaac)在這裡要研究的是分析任何超純材料中的任何痕量雜質。一種使用O2反應氣體的ICP-MS / MS來測量Au,Pt,Ir和W矩陣中U和Th的超痕量水平的新方法。 J.肛門在。 Spectrom。,2020,35,2859-2866,2020年第12期.https://doi.org/10.1039/D0JA00220H本文已從以下材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。