_ Cercetătorii publică primul dintre genul său de bază de date pentru minerale de uraniu

Oamenii de știință în domeniul neproliferării nucleare de la Laboratorul Național Oak Ridge al Departamentului de Energie au publicat Compendiul Uraniului Raman și Spectrelor Experimentale în Infraroșu, sau CURIES, o bază de date publică și analiza structurii spectrale. relații pentru mineralele de uraniu. Acest set de date, primul de acest fel, și analiza corespunzătoare umple o lacună cheie în corpul de cunoștințe existente pentru mineralogiști și oamenii de știință în actinide.

Metodele de spectroscopie vibrațională bazate pe laser, cum ar fi Raman și IR, sunt frecvent utilizate de către oamenii de știință din materialele de neproliferare, deoarece sunt rapide, nominal nedistructive și pot oferi o perspectivă directă asupra conținutului unui material. Acolo unde atribuirile spectrale pot fi dificile, baza de date CURIES folosește informații structurale, expertiză în materie și analize statistice pentru a determina caracteristicile cheie ale spectrelor Raman pe baza originilor lor structurale.

„Când eram la liceu, studiam uraniul. mineralogie, nu exista un singur depozit pentru a căuta o caracteristică a unui eșantion și a o compara pentru identificare”, a spus Tyler Spano de la ORNL, autorul principal al articolului CURIES din American Mineralogist.

„Ceea ce am făcut a fost să aducem împreună date din multe surse diferite, inclusiv informații structurale și spectroscopie, pentru a înțelege caracteristicile spectrale și asemănările în legătură cu proprietăți chimice, structurale și alte proprietăți.” Echipa ORNL speră că CURIES va sprijini cercetătorii care caută noi relații între diferite tipuri de materiale de uraniu și va stimula dezvoltarea unei caracterizări și analize rapide a spectrelor colectate pe materiale noi.

Spano sprijină misiunea de neproliferare nucleară a ORNL. , ceea ce îi oferă posibilitatea de a „vedea material ciudat care nu se află nicăieri într-o bază de date”. Dar înainte ca Spano să se alăture ORNL în 2020, alți cercetători nucleari ORNL au avut o idee similară despre trecerea dincolo de potrivirea modelelor pentru identificarea materialelor. Ashley Shields, un om de știință în domeniul securității nucleare ORNL, a discutat cu colegii despre încorporarea învățării automate pentru a găsi caracteristici și semnături subtile pe materialele cunoscute în domeniul neproliferării.

CURIES extrage date din diverse surse pentru a ajuta utilizatorii să identifice rapid structurale subiacente. și proprietățile chimice ale unei probe bazate numai pe spectrul său. Unele dintre datele CURIES provin din lucrări publicate, inclusiv reviste academice și baze de date existente, în timp ce unele sunt o versiune unică a metadatelor care provin din spectroscopia Raman și din munca de caracterizare efectuată de cercetătorii ORNL.

„Spectroscopia Raman este o componentă cheie. pentru că vă poate oferi indicatori foarte specifici ai structurilor materiale specifice”, a spus Jennifer Niedziela, lider la ORNL în analiza aplicată a materialelor.

„Acum putem împărtăși informațiile conținute în dinamica vibrațională a sistemului, structura, componenta și orice fel de metodologii de procesare care i-au fost aplicate.” Folosind platforma de analiză integrată Smart Spectral Matching dezvoltată în laborator, utilizatorii CURIES pot conecta cu ușurință bucăți de informații pentru extragerea valorii maxime din orice probă anume.

Interfața cu utilizatorul de pe CURIES ține seama de diversele moduri în care utilizatorii interacționează cu mineralele. mostre. Marshall McDonnell, inginer de cercetare software la ORNL, a condus o echipă care a creat platforma web pentru a înțelege concepte, nu doar potrivirea cuvintelor cheie. „Deoarece folosim o varietate de surse de date pentru baza de date, a fost important să învățăm programul să potrivească concepte din seturi de date computaționale, reviste academice și alte surse cu vocabulare complet diferite.”

Mulțumesc. la o colaborare cu Universitatea din Florida de Nord, echipa a integrat o ontologie de date chimice pentru a facilita reunirea a numeroase tipuri de date pentru utilizator.

CURIES continuă să evolueze, fiind adăugate mai multe informații despre fiecare mineral și algoritmi mai buni pentru a ajuta la găsirea conexiunilor. Noi mostre de minerale continuă să fie adăugate la CURIES, prin amabilitatea colaboratorului ORNL, Travis Olds, curator asistent pentru minerale la Muzeul Carnegie de Istorie Naturală și colegul lui Spano. „Echipa noastră de la ORNL a reușit să unească datele și expertiza cercetătorilor talentați pentru a face ceva minunat pentru comunitate”, a spus Niedziela.

(Fluierul)