Nukleare Referenzmaterialien und Analytik
Über
Die Umsetzung von Safeguards-Maßnahmen durch die IAEO umfasst die Analyse von Proben, die während Inspektionen in kerntechnischen Anlagen entnommen werden. Dies erfordert die Entwicklung und Weiterentwicklung von Analysetechniken mit Unterstützung der Mitgliedstaaten, um eine verstärkte und effizientere Überprüfung der Einhaltung des Nichtverbreitungsvertrags zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang besteht seitens der IAEO ein erheblicher Bedarf an der Entwicklung von maßgeschneiderten Qualitätskontroll- und Referenzmaterialien für die Partikelanalysemethodendie bei diesen Safeguards-Maßnahmen zum Einsatz kommen.
Forschungsthemen
Im Rahmen des deutschen Unterstützungsprogramms sowie weiterer Kooperationsvereinbarungen zwischen dem Forschungszentrum Jülich (IFN-2) und dem Safeguards Analytical Service (SGAS) der IAEO werden folgende Schlüsselbereiche behandelt:
Bereitstellung von Referenzpartikeln für die Qualitätssicherung, Instrumentenkalibrierung und Qualitätskontrolle:
Monodisperse uranhaltige Referenzpartikel mit genau definierten Eigenschaften wie Größe, Dichte, Element- und/oder Isotopenzusammensetzung sind weltweit nur begrenzt verfügbar. Die Arbeiten am IFN-2 zielen darauf ab, diese Partikelreferenzmaterialien für die IAEO herzustellen und zu charakterisieren. Im Jahr 2019 wurde die erste Charge eines kommerziell erhältlichen Mikropartikel-Referenzmaterials, dass hinsichtlich der Isotopenzusammensetzung und der Uranmenge pro Partikel vom IFN-2 hergestellt und offiziell zertifiziert wurde. Seit 2020 sind die Safeguards-Labore am IFN-2 als erstes Mitglied des Netzwerks der Analyselabors (NWAL) der IAEO für die Bereitstellung von Mikropartikel-Referenzmaterialien im Bereich der nuklearen Safeguards-Maßnahmen qualifiziert. Seitdem wurden weltweit nur zwei weitere Labore qualifiziert. In der Zwischenzeit wurden mehrere weitere Chargen von Referenzpartikeln hergestellt und der IAEO und ihrem NWAL für Qualitätskontrollmessungen, Instrumentenkalibrierung, Methodenentwicklung und -bewertung sowie für internationale Laborvergleichsübungen zur Verfügung gestellt.
Materialentwicklung und -optimierung:
Im Einklang mit den oben genannten Arbeiten führen die Safeguards-Labore des IFN-2 ein wichtiges Forschungs- und Entwicklungsprogramm durch, das sich mit der Qualitätssicherung der Analyseergebnisse befasst und sich auf folgende Punkte konzentriert:
- Entwicklung dotierter Referenzpartikei, z. B. zur Altersdatierung
- Haltbarkeit und Stabilität von auf Uranoxiden basierenden Referenzmaterialien.
- spezifische Fragen zur Bereitstellung von Referenzmaterial (z. B. für die Implementierung von Qualitäts-Managementmaßnahmen).
Internationale Vernetzung:
Die Wissenschaftler der Safeguards-Labore am IFN-2 stehen in engem Austausch mit Analyselaboren weltweit, um Referenzmaterialien zu entwickeln, die genau auf die Bedürfnisse der Massenspektrometrie-Community innerhalb und außerhalb des NWAL zugeschnitten sind.
