В частности, ученые рассмотрели работу метода на примере исследования частиц, выброшенных во время взрыва реактора Чернобыльской АЭС в 1986 году.
Масс-спектрометрия вторичных нейтральных частиц не разрушает большую часть частиц, поэтому с ними возможно работать и другими методами. В частности, исследователи использовали масс-спектрометрию вторичных ионов в совокупности с лазерами для селективной ионизации различных элементов. Это было сделано для того, чтобы подавить изобары — элементы с одинаковым массовым, но разным зарядовым числом. Это позволило различить уран, плутоний и америций, имеющие изотопы с одинаковой массой. Обычные масс-спектрометры не смогли бы сделать такое.
Это особенно интересно, так как у плутония-241 небольшой период полураспада — всего 14 лет. Он распадается на америций-241 в ходе бета-распада. Америций-241 известен как альфа-радиоактивный элемент, преобладающий в Чернобыльской зоне. Дело в том, что его концентрация растет со временем, что опасно вкупе с его большим периодом полураспада. Для того чтобы использовать загрязненные территории в будущем, крайне важно знать, какие изотопы и как быстро могут высвобождаться из частиц.
Поскольку метод не требует тщательной подготовки образца, исследователи могут идентифицировать частицу и измерить изотопный состав в течение одного рабочего дня. Такая технология пока единственная в своем роде.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
