DEVELOPMENT OF ENRICHMENT VERIFICATION ASSAY BASED ON THE AGE AND ²³⁵U AND ²³⁸U ACTIVITIES
OF THE SAMPLES *

AL-YAMAHI, H.  and  EL-MONGY, S.A.

Main Chemical Lab., Armed Forces, UAE.

Key words: ²³⁵U and ²³⁸U age, ²³⁵U and ²³⁸U activities, Depleted uranium.

تطوير طريقة التحقق من التخصيب اعتماداً على عمر العينة
والنشاط الإشعاعى لليورانيوم-235 و اليورانيوم-238

حميد اليماحى و سيد على المنجى

خلاصـة

يعد تطوير طرق التحقق من تخصيب اليورانيوم العمود الحيوى لهيكل الضمانات النووية والتحكم فى المواد النووية.  تم فى هذه الدراسة تقدير نسبة اليورانيوم-235 بطريقة مطورة اعتماداً على عمر العينة وقياس النشاط الإشعاعى لليورانيوم-235 واليورانيوم-238 باستخدام التحليل الطيفى بعداد الجرمانيوم عالى النقاوة وعداد يوديد الصوديوم الوميضى حيث تم استنتاج معادلة جديدة مطورة تربط تقدير نسبة تخصيب اليورانيوم-235 بكل من النشاط الإشعاعى وعمر العينة.

تشير النتائج التى تم الحصول عليها بهذه الطريقة إلى تطابقها مع النتائج المرجعية لعينات اليورانيوم المنضب واليورانيوم الطبيعى ومنخفض التخصيب بنسبة فروق فى المدى من 0.85% إلى 1.75% ، كذلك تم حساب النشاط الإشعاعى لليورانيوم-235 واليورانيوم-238 بالعينات بالخطوط الجامية المميزة لهما وكفاءة عداد الجرمانيوم عند هذه الطاقات كما تم رسم وتقدير معامل الارتباط بين القيم المحسوبة والمعيارية. لوحظ من النتائج أن التحليل باستخدام الجرمانيـوم كان
أكثر دقة وأقل خطأ من تلك التى تم الحصول عليها من عداد يوديد الصوديوم.

ABSTRACT

Development of the enrichment verification methods is the backbone of the nuclear materials safeguards skeleton. In this study, the ²³⁵U percentage of depleted , natural and very slightly enriched uranium samples were estimated based on the  sample age and the measured activity of ²³⁵U and ²³⁸U. The HpGe and NaI spectrometry were used for samples assay. A developed equation was derived to correlate the sample age and ²³⁵U and ²³⁸U activities with the enrichment percentage (E%). The results of the calculated E% by the deduced equation and the target E% values were found to be similar and within 0.58 -1.75% bias in the case of HpGe measurements. The correlation between them  was found to be very sharp. The activity was also calculated based on the measured sample count rate and the efficiency at the gamma energies of interest. The correlation between the E% and the ²³⁵U activity was estimated and found
to be linearly sharp.  The results obtained by NaI was found to be less accurate than these obtained by HpGe. The bias in the case of NaI assay was in the range from 6.398% to 22.8% for E% verification.