Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Интермодальные транспортные контейнеры

Сканирование грузов или ненавязчивый контроль ( NII ) относится к неразрушающим методам проверки и идентификации товаров в транспортных системах. Он часто используется для сканирования интермодальных грузовых транспортных контейнеров . В США его возглавляет Министерство внутренней безопасности и его Инициатива по безопасности контейнеров (CSI), пытаясь достичь к 2012 году стопроцентного сканирования грузов [1] в соответствии с требованиями Конгресса США и рекомендациями Комиссии по терактам 11 сентября . В США основной целью сканирования является обнаружение специальных ядерных материалов.(SNM) с дополнительным бонусом обнаружения других типов подозрительных грузов. В других странах упор делается на явную проверку, сбор тарифов и выявление контрабанды. [2] В феврале 2009 г. было просканировано около 80% поступающих в США контейнеров. [3] [4] Чтобы довести это число до 100%, исследователи проводят оценку множества технологий, описанных в следующих разделах. [5]

Рентгенография [ править ]

Гамма-рентгенография [ править ]

Гамма-снимок транспортного контейнера, внутри которого спрятаны два безбилетных пассажира
Гамма-изображение грузовика, на котором видны товары внутри транспортного контейнера.
Грузовик въезжает в систему гамма-радиографии

Системы гамма- радиографии , способные сканировать грузовики, обычно используют кобальт-60 или цезий-137 [6] в качестве радиоактивного источника и вертикальную колонну гамма- детекторов . Эта гамма-камера способна создавать один столбец изображения. Горизонтальный размер изображения достигается перемещением грузовика или сканирующего оборудования. В установках с кобальтом-60 используются гамма- фотоны со средней энергией 1,25  МэВ , которые могут проникать на глубину до 15–18 см стали. [6] [7]Системы предоставляют изображения хорошего качества, которые можно использовать для идентификации груза и сравнения его с манифестом в попытке обнаружить аномалии. Он также может идентифицировать районы с высокой плотностью, слишком толстые для проникновения, которые с наибольшей вероятностью могут скрыть ядерные угрозы.

Рентгеновская радиография [ править ]

Рентгеновская радиография похожа на гамма-радиографию, но вместо использования радиоактивного источника в ней используется высокоэнергетический спектр тормозного излучения с энергией в диапазоне 5–10 МэВ [8] [9], создаваемый линейным ускорителем частиц (LINAC). ). Такие рентгеновские системы могут проникать в сталь на глубину до 30–40 см в транспортных средствах, движущихся со скоростью до 13 км / ч. Они обеспечивают более высокое проникновение, но также стоят дороже при покупке и эксплуатации. [7] Они больше подходят для обнаружения специальных ядерных материалов, чем системы гамма-излучения. Они также доставляют потенциальным безбилетным пассажирам дозу радиации примерно в 1000 раз более высокую . [10]

Двухэнергетическая рентгеновская радиография [ править ]

Двухэнергетическая рентгеновская радиография [11]

Рентгенография обратного рассеяния [ править ]

Backscatter рентгеновской радиографии

Системы нейтронной активации [ править ]

Примеры систем нейтронной активации включают: импульсный анализ быстрых нейтронов (PFNA), анализ быстрых нейтронов (FNA) и анализ тепловых нейтронов (TNA). Все три системы основаны на взаимодействии нейтронов с проверяемыми объектами и исследовании результирующих гамма-лучей для определения излучаемых элементов. TNA использует захват тепловых нейтронов для генерации гамма-лучей. FNA и PFNA используют рассеяние быстрых нейтронов для генерации гамма-лучей. Кроме того, PFNA использует импульсный коллимированный нейтронный пучок. При этом PFNA генерирует трехмерное элементарное изображение проверяемого объекта.

Пассивные детекторы излучения [ править ]

Мюонная томография [ править ]

Изображение космического излучения, идентифицирующее механизмы образования мюонов в атмосфере Земли

Мюонная томография - это метод, который использует мюоны космических лучей для создания трехмерных изображений объемов с использованием информации, содержащейся в кулоновском рассеянии мюонов. Поскольку мюоны проникают гораздо глубже, чем рентгеновские лучи , мюонная томография может использоваться для изображения через гораздо более толстый материал, чем томография на основе рентгеновских лучей, такая как сканирование КТ . Мюоны поток на поверхности Земли таков , что один мюон проходит через объем размер человеческой руки в секунду. [12]

Мюонная визуализация была первоначально предложена и продемонстрирована Альваресом. [13] Метод был повторно открыт и усовершенствован группой исследователей из Национальной лаборатории Лос-Аламоса , [14] [15] мюонная томография полностью пассивна и использует естественное космическое излучение . Это делает технологию идеальной для высокопроизводительного сканирования объемных материалов в местах присутствия операторов, например, на морском грузовом терминале. В этих случаях водителям грузовиков и таможенному персоналу не нужно покидать автомобиль или выходить из запретной зоны во время сканирования, что ускоряет прохождение груза.

Многорежимные системы пассивного обнаружения (MMPDS), основанные на мюонной томографии , в настоящее время используются Международной корпорацией Decision Sciences в Фрипорте, Багамы [16], и организацией Atomic Weapons Establishment в Соединенном Королевстве. [17] Компания Toshiba заключила контракт с системой MMPDS для определения местоположения и состояния ядерного топлива на АЭС « Фукусима-дайити» . [18]

Детекторы гамма-излучения [ править ]

Радиологические материалы испускают гамма-фотоны, которые хорошо обнаруживают детекторы гамма- излучения , также называемые радиационными портальными мониторами (RPM). Системы, которые в настоящее время используются в портах США (и сталелитейных заводах ), используют несколько (обычно 4) больших PVT- панелей в качестве сцинтилляторов и могут использоваться на транспортных средствах, движущихся со скоростью до 16 км / ч. [19]

Они предоставляют очень мало информации об энергии обнаруженных фотонов, и в результате их критиковали за неспособность отличить гамма-излучение от ядерных источников от гамма-излучения, исходящего от большого количества видов доброкачественных грузов, которые естественным образом излучают радиоактивность, включая бананы, наполнитель для кошачьих туалетов. , гранит , фарфор , керамика и т. д. [4] Те естественные радиоактивные материалы , называемые НОРМ, составляют 99% ложных тревог. [20] Некоторое излучение, как в случае с бананами в больших количествах, связано с калием и его редко встречающимся (0,0117%) радиоактивным изотопом калия-40, другое - с радием.или уран, который встречается в природе в земле и горных породах, и типы грузов, сделанные из них, например наполнитель для кошачьего туалета или фарфор.

Радиация, исходящая от Земли, также является основным источником радиационного фона .

Еще одним ограничением детекторов гамма-излучения является то, что гамма-фотоны можно легко подавить с помощью экранов высокой плотности из свинца или стали [4], предотвращающих обнаружение ядерных источников. Однако эти типы экранов не останавливают нейтроны деления, производимые плутониевыми источниками. В результате детекторы излучения обычно объединяют детекторы гамма-излучения и нейтронов, что делает защиту эффективной только для определенных источников урана.

Детекторы нейтронного излучения [ править ]

Делящиеся материалы испускают нейтроны. Некоторые ядерные материалы, такие как оружейный плутоний-239 , испускают большое количество нейтронов, что делает обнаружение нейтронов полезным инструментом для поиска такой контрабанды. В радиационных портальных мониторах часто используются детекторы на основе гелия-3 для поиска нейтронных сигнатур. Однако глобальная нехватка He-3 [21] привела к поиску других технологий для обнаружения нейтронов.

Гамма-спектроскопия [ править ]

  • Гамма-спектроскопия

См. Также [ править ]

  • Промышленная радиография

Ссылки [ править ]

  1. ^ Статья Конгресса "100% сканирование грузов проходит" в "FedEx Trade Networks" (2 августа 72007 г.)
  2. ^ США азербайджанской торговой палата - SAIC'S VACIS (R) Грузы, транспортные средства и системы контроля Контрабандных должны быть установлены в Азербайджане архивных 9 октября 2007 в Wayback Machine
  3. ^ Vartabedian, Ральф (15 июля 2006). «США устанавливают новые ядерные детекторы в портах» . Лос-Анджелес Таймс .
  4. ^ a b c Расточительство, злоупотребления и бесхозяйственность в контрактах Министерства внутренней безопасности (PDF) . Палата представителей США . Июль 2006. С. 12–13. Архивировано из оригинального (PDF) 30 августа 2007 года . Проверено 10 сентября 2007 года .
  5. ^ http://containproject.com/ CONTAIN - Расширенная информационная сеть по безопасности контейнеров
  6. ^ a b «Технические характеристики мобильной системы контроля VACIS» . Архивировано из оригинального 27 сентября 2007 года . Проверено 1 сентября 2007 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  7. ^ a b «Технические характеристики мобильной системы контроля Rapiscan GaRDS» (PDF) . Проверено 1 сентября 2007 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  8. ^ «Обзор системы контроля VACIS P7500» . Архивировано из оригинала 9 октября 2007 года . Проверено 1 сентября 2007 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  9. ^ Джонс, JL; Haskell, KJ; Hoggan, JM; Норман, Д.Р. (июнь 2002 г.). «Операции, согласованные с ARACOR Eagle, и тесты производительности нейтронных детекторов» (PDF) . Национальная инженерная и экологическая лаборатория Айдахо . Проверено 1 сентября 2007 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  10. ^ Dan A. Strellis (4 ноября 2004). «Защита наших границ при обеспечении радиационной безопасности» (PDF-файл презентации Powerpoint) . Презентация для Северо-Калифорнийского отделения Общества физиков здоровья . Проверено 1 сентября 2007 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  11. ^ Огородников, С .; Петрунин, В. (2002). «Обработка чересстрочных изображений в двухэнергетической таможенной системе 4–10 МэВ для распознавания материалов» . Специальные темы физического обзора: ускорители и пучки . 5 (10): 104701. Bibcode : 2002PhRvS ... 5j4701O . DOI : 10.1103 / PhysRevSTAB.5.104701 .
  12. ^ «Мюонная томография - глубокий углерод, MuScan, мюонные приливы» . Подземный научный центр Боулби. Архивировано из оригинального 15 октября 2013 года . Проверено 15 сентября 2013 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  13. ^ "Тайны пирамид"
  14. ^ "Мюонная радиография" Брайаном Фишбайном из Национальной лаборатории Лос-Аламоса
  15. ^ "Мюоны для мира" Марка Волвертона в Scientific American
  16. ^ "Доктор Стэнтон Д. Слоан из Decision Sciences рассматривает, как пассивные системы обнаружения могут сыграть свою роль в защите глобальной цепочки поставок", Cargo Security International
  17. ^ «Decision Sciences награждена контрактом на создание атомного оружия (AWE) для системы обнаружения ядерного оружия».
  18. ^ "Космические лучи, чтобы определить ядра Фукусимы" от World Nuclear News
  19. ^ "Обзор радиационного монитора портала (RPM) Exploranium AT-980" . Архивировано из оригинала 9 октября 2007 года . Проверено 1 сентября 2007 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  20. ^ "Руководство для системы обнаружения радиации Ludlum Model 3500-1000" (PDF) . Проверено 1 сентября 2007 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  21. Перейти ↑ Wald, M. (22 ноября 2009 г.). «Дефицит тормозит программу обнаружения ядерных бомб» . Нью-Йорк Таймс .