L’industria dei semiconduttori spende miliardi di dollari ogni anno per ottenere e purificare i materiali
Gli elementi radioattivi, gli atomi di uranio e torio, sono spesso nascosti tra i metalli preziosi come l'oro e il rame. Ma è estremamente difficile e poco pratico studiare tutti i campioni di minerale estratto in tutto il mondo.
“È particolarmente difficile misurare livelli bassitorio e uranio in oro, che finisce nei componenti elettrici dei rilevatori. Con la nuova tecnologia possiamo superare questo problema e raggiungere limiti di rilevamento fino a 10-12”.
Khaduja Haruaka, chimico presso il Pacific Northwest National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti
Fondamentalmente, dicono gli scienziati, è come cercare di trovare un quadrifoglio su un'area di circa 40mila ettari.
Gli scienziati trovano rari atomi di "quattro foglietrifoglio "da un enorme campo di atomi ordinari, inviando campioni attraverso una serie di camere di isolamento. Queste camere prima filtrano e poi scontrano atomi rari con ossigeno semplice, creando una molecola "etichettata" con un peso molecolare unico, che può quindi essere separata per dimensione e carica.
I chimici descrivono il loro metodo utilizzandometafora originale: se si lega un palloncino di elio a ciascun atomo bersaglio di torio o di uranio in modo che galleggi sopra un mare di campione d'oro, gli atomi possono essere facilmente contati. Il contatore in questo caso sarà uno spettrometro di massa.
L'innovazione centrale è la fotocameracella di collisione, dove gli atomi carichi di torio e uranio reagiscono con l'ossigeno, aumentando il peso molecolare e separandosi da altri segnali sovrapposti che possono oscurare la loro presenza.
La nuova tecnica aiuterà i chimici a ottenere il massimoil rame più puro al mondo, che è un componente chiave dei rivelatori fisici sensibili, compresi quelli utilizzati per verificare la conformità ai trattati nucleari internazionali.
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