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Shikha Prasad博士和Craig Marianno博士
Shikha Prasad博士和Craig Marianno博士获得了德州农工大学转型三合会研究基金,该基金旨在鼓励广泛的思维并激发整个大学的合作。|图片:德州农工工程

德克萨斯农工大学核工程系的助理教授Shikha Prasad博士和Craig Marianno博士最近都获得了Triads for Transformation (T3)研究基金。

T3项目于2017年启动,作为10年1亿美元卓越基金的一部分,以3万美元的种子基金支持各个学科的合作研究项目。研究团队必须由三名教师组成,其中两名必须来自不同的学院或校园。

Prasad与布什政府和公共服务学院的Mohammad Tabaar博士和科学学院的Grigory Rogachev博士一起工作,领导了基于三结构各向同性(TRISO)的燃料技术的研究,该技术使用了快速皮秒辐射探测器和电子设备。这将使研究小组能够观察和测量核燃料的特性,几乎没有探测器延迟,因为它被用于核设施。

基于triso的燃料技术最常用于下一代反应堆。高燃耗时间意味着燃料可以在反应堆中持续更长的时间,提高其效率和寿命。然而,它也会产生一种危险的副产品:大量的钚239 (Pu-239),这种物质可以用来制造核武器。

普拉萨德说:“我们假设,使用这种技术将允许像TRISO小颗粒这样的燃料元件在反应堆中使用更长的时间,从而增加Pu-239和裂变产物的数量。”“我们的目标之一是确定裂变产物的增益是否大于Pu-239的增益。”

该项目还将有助于为寻求发展下一代深燃反应堆的国家制定政策。如果更高效的反应堆意味着更多的Pu-239,那么最重要的是出台政策保障措施和倡议,以确保这种特殊核材料副产品的妥善处理和处置。

由于与科学学院的Hans Schuessler博士和地球科学学院的Gunnar Schade博士一起工作,Marianno获得了T3研究资助。他们一起提出了一项实验,该实验将监测核浓缩活动造成的空气中六氟化铀(UF6)的含量。天然铀经常被浓缩,以增加铀235的百分比,用作核反应堆的燃料。

当铀浓缩发生时,微量UF6作为副产品被释放出来,这是意料之中的——它甚至可能不足以影响人类健康。当我们开始在未报告铀浓缩的地区检测到UF6时,问题就出现了。

马里亚诺说:“当你在一个不应该进行浓缩活动的地方看到六氟化铀时,这是一个很好的迹象,表明发生了一些可疑的事情。”“这意味着可能有尚未披露的核活动正在进行。”

这样的研究对国际原子能机构(International Atomic Energy Agency)来说是无价的,该机构负责监督世界各地的安全保障措施,以确保人们和国家不会将放射性或核技术滥用于武器。Marianno和他的团队将使用红外光谱技术来监测潮湿空气中UF6气体的存在,与质谱法相比,红外光谱技术更加灵敏和准确。他们希望开发一种便携式平台,可以随时用于核保障和安全目的的现场操作。
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