施皮茨實驗室專家和瑞士武裝部隊成員在2019年和2020年繪制了伯爾尼阿爾卑斯山崎嶇地形中的阿萊奇和高利冰川地形圖,以收集關于其冰流的寶貴同位素數據。他們從每個冰川提取了大約200個表層冰樣本,每個樣本重達1千克,這個數量足以檢測出低水平的放射性核素。然后,他們熔化樣本,并采用放射化學方法提取和提純鈾和钚同位素,然后使用一種名為多收集器電感耦合等離子體質譜儀(MC-ICP-MS)的高靈敏度儀器對其進行分析。
研究人員還運用了能夠檢測環境樣本中是否存在核武器試驗放射性核素的其他核技術,包括檢測是否存在銫的高分辨率γ射線能譜測定法和檢測是否存在氚的液體閃爍計數法。
“這些數據可用于完善和調整冰川流動模型,更好地了解冰川融化速度,預測冰川的未來,以及校準冰川流動模型,提高預測精度。”R?llin說。為了確保準確性,科學家們對照原子能機構愛爾蘭海水參考樣本對施皮茨實驗室開發的方法進行了驗證。他們使用參考樣本檢驗他們的測試結果是否準確。原子能機構向世界各地的實驗室提供這種樣品。
“我們對照原子能機構基準材料進行的測試證明,我們有能力對水中低得令人難以置信的放射性核素濃度(千萬萬億分之一克)進行分析,這是相當難做到的。”R?llin說。
施皮茨實驗室在2021年希臘環境放射性國際會議(ENVIRA 2021)和2022年意大利放射性核素計量學-低水平放射性測量技術國際會議(ICRMLRLMT)上介紹了其研究成果。
施皮茨實驗室自2016年以來一直是原子能機構協作中心,并在2020年獲得重新指定,直到2025年,以支持原子能機構的計劃活動。作為原子能機構協作中心,它為進修人員提供培訓,并主辦培訓班和接待科學訪問人員。它還參加了專家工作組對原子能機構成員國的訪問,以促進這一技術在冰川對可持續環境政策和經濟十分重要的其他地方的實際應用。
“施皮茨實驗室是一個杰出中心,擁有出色的分析能力,在各類污染物特別是放射性核素的實地取樣和測量方面擁有豐富的經驗。”原子能機構輻射測量實驗室主任Iolanda Osvath說,“它為原子能機構測量環境放射性分析實驗室網絡的培訓和方法開發提供了巨大支持。正如其在冰川方面的新工作所證明的那樣,它在研究與發展方面采取的創新方法解決了一系列的環境問題。”