Method implementation for the determination of the production date of uranium-rich materials

Nukleär forensik syftar bland annat till att fastställa ursprung för kärnämnen och annat radioaktivt material som hamnat utanför myndighetskontroll. För uran kan kännetecken såsom ålder, d.v.s. tid som förflutit sedan senaste separation, isotopsammansättning, kemiska faser och morfologi användas för att särskilja olika material och avgöra t.ex. produktionsprocess och därigenom varifrån materialet skulle kunna ha sitt ursprung. Åldersbestämning av ett uranrikt material kan göras genom att till exempel mäta 230Th/234U-kvoten. Innehållet av 230Th är beroende av åldern på materialet och genom att bestämma kvoten kan därigenom åldern bestämmas, med antagandet att det inte fanns något 230Th efter separationen. Om materialet är förhållandevis ungt (d.v.s. tiden sedan senaste separation är kort) kan således innehållet av 230Th vara förhållandevis lågt och därför är känsliga mättekniker såsom ICP-SFMS och alfaspektrometri lämpliga. Syftet med arbetet var att sätta upp och implementera metoder för åldersbestämning av uranrika material med kronometern 230Th/234U med både ICP-SFMS och alfaspektrometri. Den implementerade metoden användes i jämförelsemätningen REIMEP-22. Rapporten visar att toriummätningar med ICP-SFMS påverkas av minneseffekter som måste minimeras för att erhålla stabila mätsignaler. Användning av alfaspektrometri i detta arbete har visat att det finns en risk att detektorerna kontamineras när toriumnuklider mäts, vilket kan försvåra efterföljande mätningar. Orsaker till kontamination av alfadetektorer diskuteras. Resultaten på jämförelsemätningen var mycket goda. Uppmätta produktionsdatum för materialet var 2012-07-15 (19 dagar) och 2012-06-26 (77 dagar) för ICP-SFMS respektive alfaspektrometri. Siffran inom parentes är mätosäkerheten för k=2. Referensdatumet för jämförelsemätningsprovet var 2012-07-09 (7.8 dagar).