Ana Racoveanu 能夠完成整個核安保企業中大多數其他人無法做到的事情,這在整個綜合體中是具有挑戰性和極其寶貴的。
Racoveanu 是勞倫斯利弗莫爾國家實驗室材料科學部的一名科學家,能夠合成具有同位素標記的高能化合物。
這項工作的主要目標是使彈藥的處理和使用安全。同位素標記是指將特定類型的原子(例如氮)替換為不同同位素的氮。成功合成標記的高能材料促進了對爆炸物基礎科學的理解。
Racoveanu說:"這項工作開啟了研究高能材料科學的一種獨特方法。這是一種示蹤方法,允許發現高能材料在執行過程中以及在正常操作或異常環境中沒有遇到的反應網絡。"
這項工作解決了暴露在異常環境中的能量問題,這是國家核安全局感興趣的,因為它能使核威懾力量更安全、更持久、更容易維護。
Racoveanu 解釋說,一般來說,用穩定同位素(2 H、15 N、13 C 和18 O)標記的材料提供了一種新的安全方法來深入了解這些材料在各種化學和生化系統中的行為。對標有穩定同位素的高能化合物的研究揭示了有助于理解這些材料對刺激的敏感性以及反應途徑的科學事實。
標記能量學的挑戰已成為過去式
過去已經制造了一些穩定的同位素標記的能量學,而廣泛標記能量材料的主要限制是起始材料的成本非常高。如今,成本較低的標記成分,以及可用的能量學合成方法數量的增加,使同位素標記更容易獲得。不過,由于費用原因,這些努力僅限于少量,Racoveanu 說。
“一般而言,穩定同位素標記的主要挑戰是非常熟練地執行所有相關步驟的合成。”Racoveanu 說,“合成過程中的失敗是可以解決的,但成本非常高,有時無法承受。這對于同位素標記的高能材料的合成也是有效的。此外,可能必須設計用于制造標記端點的替代途徑,因為沒有合適的標記起始材料。”
同位素標記在一個或多個合成步驟中進行,這取決于標記的所需位置。每個步驟都涉及使同位素標記的組分反應,分離粗產物,然后進行純化。然后分析最終目標材料的化學純度和同位素純度。
桑迪亞國家實驗室最近聯系 Racoveanu 幫助標記各種高爆炸藥(完全15 N 標記為 CL-20,完全標記為13 C HNS)。LLNL 將繼續標記以下烈性炸藥的工作:具有13 C 和18 O 的三氨基三硝基苯 (TATB) ;CL-20 具有15 N、13 C 和2 H。
Racoveanu 一直在為 LLNL 科學家 John Reynolds 一直從事的項目制造同位素標記的化合物。
“用‘星際迷航’來解釋,”雷諾茲說,“安娜為我的項目制造了幾種標記化合物,其結果讓我們走到了前所未有的地方。隨著她的成功,其他一些科學家也開始接觸她為他們的項目制作同位素標記的材料。”
Reynolds 說,這項工作不僅突出了一位 LLNL 科學家的才華,而且表明在制造同位素標記的能量學方面建立了非常成功的操作,這在 Racoveanu 的努力之前是無法完成的。