- 美國核法醫專家需收集輻射樣本以調查核攻擊事件。
- INL 研發的 3D 打印附件可與普通吸塵器配合使用。
- 新附件能有效分離玻璃珠並轉移至樣本容器中。
- 設備組裝時間已由 15 分鐘縮短至 5 分鐘，提升效率。
若美國遭受核攻擊，核法醫專家將需要調查事件並確定材料的來源。這項工作的一個關鍵部分是，在核爆炸後收集輻射塵埃樣本，這一任務現在已經得到了愛達荷國家實驗室 (INL) 研究人員的簡化，他們使用了一種可與普通吸塵器配合使用的小型 3D 列印附件。輻射塵埃的法醫分析需要多個美國機構的合作，包括聯邦調查局 (FBI)、能源部 (DOE)、國防部等。收集輻射塵埃樣本對於這項工作至關重要。
在核爆炸產生的高温和火焰之後，地面上的碎片被吸入空中，隨後融化、冷卻並以放射性玻璃珠的形式返回地面。這些玻璃珠的大小各異，但通常小於 0.04 英寸（約 1 毫米）。核專家接受了收集這些玻璃珠的訓練，但通常只能使用普通吸塵器、掃帚和畚箕來輔助工作。INL 的 3D 列印附件使得從吸塵器中篩選出內容物並收集有價值的證據變得更加容易。
INL 研發新型收集附件
在真實的核緊急情況下，應急響應者和調查人員需要一個可攜式的解決方案，可以輕鬆部署。INL 的研究人員最初考慮設計一種基於吸塵器的方法的特殊設備，但認為這樣的設計過於昂貴，因此決定製作一種可與任何普通吸塵器配合使用的附件，該附件能夠分離玻璃珠並將其轉移到可輕鬆擰開和蓋緊的塑料樣本容器中。由於輻射塵埃材料的放射性極高，研究人員確保該附件具有顆粒過濾器，以防止材料進入吸塵器內部。
一個單向閥和旋風收集系統確保細小顆粒的損失最小。
設備生產與改進
該核輻射塵埃收集原型是否已準備好？該團隊早在 2017 年就利用內部 3D 列印機製造了原型。在隨後的幾年中，他們對設計進行了多次改進，主要是為了使其足夠堅固，以便在現場部署而不會損壞。目前，附件的生產已外包給一家位於愛達荷的商業 3D 列印公司，該公司能夠快速且經濟地製造耐用的附件。由於 3D 列印的速度較快，研究人員可以迅速迭代設計並識別問題，同時進行設備的培訓。
例如，設備部署涉及在高壓環境中工作的專業人員，並需配備大量個人防護裝備 (PPE)。該設備的組裝時間由最初的 15 分鐘縮短至僅 5 分鐘。
在這些培訓中，INL 的工作人員可見正在使用帶有專用附件的吸塵器從工作台上撿起小塊圓形黑色玻璃。實際上，他們正在為一個無人希望卻對國家安全至關重要的未來做準備。
3D 打印技術在核應急中的應用
在核攻擊的應對中，快速有效地收集輻射樣本至關重要。INL 的 3D 打印附件不僅提高了收集效率，還降低了成本，使得應急響應者能夠在高壓環境中迅速部署。這種創新技術的應用，顯示了現代科技在危機管理中的重要性，尤其是在核安全領域，能夠為國家安全提供更強的保障。