Курсы электронного обучения МАГАТЭ по нейтронной активации помогают ученым из 40 стран

5 июня 2019
Перуанский институт ядерной энергии, Перу Копии древних керамических изделий мочика проходят нейтронно-активационный анализ Перуанский институт ядерной энергии, Перу

Нейтронная активация — это признанный метод определения состава и происхождения материала. Он может использоваться для решения самых разных задач: от раскрытия архивных уголовных дел до установления причины исчезновения пляжа на Ямайке или оценки качества воздуха в спортзале. Разработанный МАГАТЭ инструмент электронного обучения сегодня помогает исследователям из более чем 40 стран применять этот метод.

Нейтронно-активационный анализ — это один из типичных видов анализа, который проводится примерно на половине из 238 действующих исследовательских реакторов по всему миру, а также на некоторых источниках нейтронов, получаемых на ускорителях. Этот высокочувствительный метод позволяет определить концентрацию, составляющую один атом на миллион, без изменения или разрушения материала. Благодаря своей точности он превосходит другие аналитические методы и особенно полезен для массового анализа и изучения материалов, которые являются уникальными и которые нельзя повреждать.

Этот метод предполагает облучение стабильных атомов нейтронами и последующее измерение распада, или радиации, элементов в образце. Ученые используют его для определения химической сигнатуры, среди прочего, пластиков, металлов, стекла, частиц почвы и воздуха.

«К числу основных сфер применения этого метода сегодня относятся науки об окружающей среде, археология, охрана культурного наследия и даже криминалистика, — говорит Нуну Песоа Баррадаш, специалист МАГАТЭ по исследовательским реакторам. — Однако исследователи из этих областей не всегда хорошо знакомы с ядерной физикой и поэтому не всегда в состоянии использовать весь потенциал таких методов».

Информационная работа

В целях устранения этого пробела в знаниях и удовлетворения растущего спроса МАГАТЭ через проект технического сотрудничества «Сетевое взаимодействие программ ядерного образования, подготовки кадров и информационно-просветительской работы в области ядерной науки и технологий» разработало курс электронного обучения, посвященный нейтронно-активационному анализу. Этот онлайновый учебный курс был запущен в 2017 году. Он рассчитан как на новичков, так и на специалистов высокого уровня.

В октябре 2018 года показатели участия в нем достигли знаковой отметки: менее чем за год для его прохождения зарегистрировались представители 40 из 52 стран, где эксплуатируются исследовательские реакторы. Несколько учреждений используют этот инструмент для обучения своих сотрудников и студентов, в том числе на университетском уровне.

«У нас часто меняется кадровый состав, и обучение новых сотрудников требует довольно много времени, особенно в такой высокоспециализированной отрасли, — отмечает Каталин Гмелинг, сотрудник венгерского Центра энергетических исследований. — Материалы электронного курса — это отличная подборка информации, позволяющая обучать новичков и освежать знания старших сотрудников».

Нейтронно-активационный анализ был открыт в 1935 году химиком венгерского происхождения Георгом де Хевеши и немецко-датским физиком Хильдой Леви. Изначально он использовался для измерения массы редкоземельных элементов.

В последние несколько десятилетий этот метод начал использоваться и для других целей, включая сбор дополнительных доказательств по архивным уголовным делам. В 2013 году была опровергнута теория о том, что датский астроном Тихо Браге умер от отравления ртутью. Для этого был проведен нейтронно-активационный анализ образца его бороды. Основным подозреваемым в убийстве был его помощник, математик и астроном, открывший законы движения планет, Иоганн Кеплер, к которому перешли ценные записи Тихо Браге.

Что касается более недавнего прошлого, то после того, как с пляжа «Корал Спрингс» на Ямайке были украдены примерно пятьсот грузовиков песка, местные власти обратились в Международный центр экологических и ядерных наук, в котором был проведен нейтронно-активационный анализ образцов песка с тех пляжей, куда предположительно был вывезен украденный песок. Это позволило получить дополнительные доказательства по делу.

Сегодня нейтронно-активационный анализ также используется для исследования и тестирования качества воздуха в помещениях (например, в школах и фитнес-центрах), что помогает определить количество и происхождение загрязнителей в воздухе.

Обзор электронного инструмента обучения по тематике нейтронно-активационного анализа был проведен на семинаре-практикуме в Центральных учреждениях МАГАТЭ в Вене в сентябре 2018 года.

«Предполагается, что этот инструмент станет "живой книгой", которая будет постоянно обновляться и расширяться по мере развития этой области, появления различных лабораторных протоколов и сфер исследования», — говорит Баррадаш. Планируется, что первый пересмотр учебного курса будет проведен в начале 2019 год.