Метод ЯКР позволяет детектировать взрывчатые вещества

Японские ученые разработали новую чувствительную методику для обнаружения взрывчатых веществ в багаже пассажиров или минах с помощью спектроскопических методов, основанных на применении радиоволнового диапазона электромагнитного излучения. В будущем разработанный метод может найти применение для проверки багажа в аэропортах и для разминирования местности.

Новая методика имеет существенные преимущества перед традиционно используемыми в настоящее время методами детектирования: в отличие от рентгеновских лучей, обычно используемых в системе безопасности воздушных перевозок, изобретение японских ученых позволяет сразу определить, чем же является подозрительный белый порошок – поваренной солью, детской присыпкой, лекарством, взрывчаткой или наркотиком. Разработки японских ученых также могут легко найти применение в разминировании минных полей, так как в отличие от традиционных миноискателей предложенная ими технология определяет не наличие металлических фрагментов, а именно взрывчатого вещества.

Руководитель исследовательской группы Хидео Итозаки (Hideo Itozaki), профессор из Университета Осака отмечает, что препятствием обнаружению ряда взрывчатых веществ, как, например, тротил, являются низкие значения собственных частот колебания атомов азота, входящих в состав этих материалов.

Принципиальная схема прибора ядерного квадрупольного резонанса, разработанного японскими учеными (по материалам Supercond. Sci. Technol.).

Предложенная японскими учеными методика обнаружения взрывчатых веществ основана на принципе ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) атомов азота, который, как и родственный ему радиочастотный спектроскопический метод ЯМР позволяет различать атомы, находящиеся в различном химическом окружении. Таким образом, метод ЯКР может оказаться полезным для того, чтобы, например, различить атомы азота в составе амино- или нитрогрупп.

Профессор Итозаки отмечает, что его группе удалось разработать прибор, способный различать очень низкие значения резонансных частот колебаний атомов азота за счет использования сверхпроводящего прибора квантовой интерференции [superconducting quantum interference device (SQUID)]. SQUID работает при температуре 77 K, которую можно достичь, используя жидкий азот. Японский исследователь считает, что последнее обстоятельство не может являться препятствием для широкого использования его изобретения в аэропортах, полагая, что технология перевода азота в жидкое состояние упрощается и уже широко используется в исследовательских лабораториях и больницах Японии.

Источник: Supercond. Sci. Technol., 2007, 20, 232