該方法是為核取證開(kāi)發(fā)的，因此是為核材料開(kāi)發(fā)的。最終，該方法可能被應(yīng)用于非核樣品，例如在考古學(xué)、食品或環(huán)境污染物中通過(guò)同位素分布確定樣品的來(lái)源。"我們的方法幾乎完整地保留了微觀粒子。在理想情況下，我們只計(jì)算幾萬(wàn)個(gè)離子。這使我們能夠用不同的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，或者，例如，將樣品作為證據(jù)保存起來(lái)，"來(lái)自LUH放射生態(tài)學(xué)和輻射保護(hù)研究所的項(xiàng)目經(jīng)理Clemens Walther教授博士解釋說(shuō)。

SNMS（共振激光二次中性質(zhì)譜法）通過(guò)測(cè)量材料的元素和同位素組成，可以了解材料的起源和成因。例如，如果材料來(lái)自于核反應(yīng)堆，這使研究人員能夠得出關(guān)于反應(yīng)堆類型及其運(yùn)行條件的結(jié)論，或者確定材料在反應(yīng)堆內(nèi)停留了多長(zhǎng)時(shí)間（燃燒）。通過(guò)這種方法，幾乎所有的元素都可以被識(shí)別。研究小組的重點(diǎn)是錒系元素鈾、钚、镅和鋦，以及裂變產(chǎn)物，如鍶、銫或锝。該出版物通過(guò)調(diào)查1986年反應(yīng)堆爆炸期間釋放的切爾諾貝利的粒子，證明了該方法的能力。

與傳統(tǒng)方法相比，SNMS大多以一種準(zhǔn)非破壞性的方式工作。因此，粒子可用于進(jìn)一步研究。為此，商用TOF-SIMS儀器（靜態(tài)二次離子質(zhì)譜）與激光相結(jié)合，以選擇性地電離各種元素。與標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)譜方法不同，這種技術(shù)抑制了同位素，因此可以區(qū)分具有相同質(zhì)量同位素的元素，如鈾或钚，與傳統(tǒng)的質(zhì)譜儀相比具有優(yōu)勢(shì)。

這也適用于钚和镅這兩種元素。這是很有意義的，因?yàn)?41Pu的半衰期只有14年，會(huì)衰變成241Am。作為一個(gè)阿爾法發(fā)射體，241Am具有高度放射性毒性，并將在幾年內(nèi)成為切爾諾貝利地區(qū)最主要的阿爾法暴露（放射性污染）。為了在未來(lái)使用和處理被污染的地區(qū)，了解大量存在的粒子有多快和哪些同位素可以被釋放是至關(guān)重要的。

由于該方法不需要大量的樣品制備，如化學(xué)分離，研究人員能夠在一個(gè)工作日內(nèi)識(shí)別一個(gè)顆粒，將其分離并測(cè)量多達(dá)四個(gè)不同元素的同位素模式。由于這些特點(diǎn)，這是一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的設(shè)施。

日本大學(xué)物理研究所的Quantum/LARISSA工作組成員在該項(xiàng)目中使用的痕量分析方法的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)方面，在多個(gè)方面貢獻(xiàn)了他們的專業(yè)知識(shí)。激光系統(tǒng)是在美因茨的物理研究所開(kāi)發(fā)的，并在漢諾威的分析測(cè)量系統(tǒng)中實(shí)施。此外，通過(guò)JGU的激光質(zhì)譜設(shè)備，對(duì)與環(huán)境相關(guān)的錒系元素钚、镅和鋦的光學(xué)激發(fā)和電離步驟進(jìn)行了測(cè)試，同時(shí)在放射生態(tài)學(xué)和輻射保護(hù)研究所對(duì)其空間分辨分析的適用性進(jìn)行了鑒定。

工作小組負(fù)責(zé)人克勞斯-溫特教授博士補(bǔ)充說(shuō)。"與放射生態(tài)學(xué)和輻射防護(hù)研究所的合作特別富有成效，因?yàn)檫@使我們能夠貢獻(xiàn)我們的基本研究方法，以確定超痕量元素。通過(guò)合作，我們現(xiàn)在能夠識(shí)別有害的放射性核素--即使是極少量的微小顆粒。"

他們的研究結(jié)果現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上，題目是 "微粒子法醫(yī)學(xué)的新視野。熱粒子中238Pu和242mAm的錒系成像和檢測(cè)"。