Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Управление интеллектуальным циклом
Управление сбором разведданных
МАСИНТА

Nuclear MASINT - одна из шести основных субдисциплин, общепринятых в составе Measurement and Signature Intelligence (MASINT), которая охватывает измерение и определение характеристик информации, полученной от ядерного излучения и других физических явлений, связанных с ядерным оружием, реакторами, процессами, материалами, устройствами, и удобства. Ядерный мониторинг может осуществляться дистанционно или во время инспекций ядерных объектов на месте. Использование данных приводит к характеристике ядерного оружия, реакторов и материалов. Ряд систем обнаруживают и контролируют мир на предмет ядерных взрывов, а также производства ядерных материалов. [1]

По данным Министерства обороны США , MASINT - это технически производная разведка (за исключением традиционных изображений IMINT и сигналов SIGINT ), которая - при сборе, обработке и анализе специальными системами MASINT - приводит к разведке, которая обнаруживает, отслеживает, идентифицирует или описывает сигнатуры (отличительные характеристики) фиксированных или динамических целевых источников. MASINT был признан формальной дисциплиной разведки в 1986 году. [2] Материальная разведка - одна из основных дисциплин MASINT ( FM2-0Ch9 ) .

Как и в большинстве дисциплин MASINT, ядерная MASINT пересекается с другими. Радиационное обследование в рамках Nuclear MASINT - это операция на территории, которая измеряет воздействие на конкретных людей или предметы. С другой стороны, анализ ядерных испытаний фокусируется на анализе проб воздуха, загрязненных участков и т. Д. В полевых условиях или в справочной лаборатории.

Как и во многих других разделах MASINT, конкретные методы могут пересекаться с шестью основными концептуальными дисциплинами MASINT, определенными Центром исследований и исследований MASINT, который делит MASINT на электрооптические, ядерные, геофизические, радиолокационные, материалы и радиочастотные дисциплины. [3]

В частности, существует узкая грань между ядерным MASINT и методами ядерного анализа в материалах MASINT. Основное отличие состоит в том, что ядерный MASINT имеет дело с характеристиками ядерных событий в реальном времени, таких как ядерные взрывы, радиоактивные облака от аварий или терроризма и других типов радиационных событий. Однако аналитик MASINT по материалам, изучающий то же явление, будет иметь более микроуровневое представление, занимаясь такими вещами, как анализ частиц, выпадающих в результате отбора проб воздуха, загрязнения почвы или выбросов радиоактивных газов в атмосферу.

Некоторые ядерные методы MASINT помещены в эту дисциплину довольно произвольно. Например, измерение яркости и непрозрачности облака от ядерного взрыва обычно считается ядерным MASINT, но методы, используемые для измерения этих параметров, являются электрооптическими. Произвольное различие здесь рассматривает ядерную MASINT более конкретное описание, чем электрооптическое MASINT.

Радиационное обследование и дозиметрия [ править ]

В ядерной войне, после аварий с ядерным оружием и при современной угрозе радиологической войны с использованием «грязной бомбы», измерение интенсивности ионизирующего излучения высокой интенсивности и совокупной дозы, полученной персоналом, является критически важной информацией по безопасности [3].

Функция обзора измеряет тип активного ионизирующего излучения, присутствующего от: [4]

Хотя излучатели альфа-частиц, например, в обедненном уране (DU) (т.е. уран 238) не представляют опасности на расстоянии, измерения альфа-частиц необходимы для безопасного обращения с пылью от снарядов или поврежденных транспортных средств с броней из DU.

Обзор окружающей среды, за которой могут наблюдать люди [ править ]

Основным прибором для полевых исследований, который может обнаруживать альфа-частицы, является сцинтиллометр , такой как AN / PDR-77, который «принимает не более восьми различных зондов. Каждый зонд автоматически распознается и имеет уникальную калибровочную информацию, хранящуюся в энергонезависимой памяти. . AN / PDR-77 поставляется с тремя зондами: альфа-зонд с цинк-серой (ZnS) площадью 100 см2, бета- и / или гамма-зонд с двумя трубками Гейгера и 5-дюймовый рентгеновский зонд с йодидом натрия (NaI). для измерения и определения уровней поверхностного загрязнения плутонием и америцием (Am) -241 в мкКи / м2. Доступен набор принадлежностей, который содержит зонд для блинов GM и зонд Micro-R размером 1 x 1,5 дюйма. различные съемные экраны для обеспечения возможности альфа- и бета-частицы достигают сенсора ».

Для исследования трития используются специализированные инструменты. Уровни трития измеряются с помощью AN / PDR-73 или -74. Доступен широкий ассортимент ионизационных камер, пленочных бейджей и термолюминесцентных персональных дозиметров.

«Полевые исследования урана лучше всего выполнять путем измерения рентгеновских лучей в диапазоне от 60 до 80 кэВ, излучаемых изотопами урана и дочерними изотопами урана. Для плутония лучшим методом является обнаружение сопутствующего загрязнителя Am-241, который излучает сильное гамма-излучение 60 кэВ. луч. Зная первоначальный анализ и возраст оружия, отношение плутония к америцию может быть вычислено точно, и таким образом можно определить общее загрязнение плутонием ( DoD3150.8-M и стр. 221 ).«Многие факторы, которые нельзя контролировать в полевых условиях, можно контролировать в мобильной лаборатории, которую можно доставить на место аварии. Как правило, возможности включают гамма-спектроскопию, подсчет низкого фона для очень тонких излучающих альфа- и бета-излучения образцы и жидкостные сцинтилляционные счетчики для бета-излучателей с чрезвычайно низкой энергией, таких как тритий.

Директива DoD четко указывает на то, что обнаружение сложнее, чем измерение, а последнее необходимо для MASINT. "P5.2.2.1. Обнаружить ядерное излучение непросто. Обнаружение излучения - это всегда многоступенчатый, непрямой процесс. Например, в сцинтилляционном детекторе падающее излучение возбуждает флуоресцентный материал, который снимает возбуждение, испуская фотоны света. Свет фокусируется на фотокатоде фотоэлектронного умножителя, который вызывает лавину электронов. Ливень электронов производит электрический импульс, который активирует счетчик, считываемый оператором. Неудивительно, что количественное соотношение между количеством фактически испускаемого излучения и показаниями на счетчик - сложная функция многих факторов. Поскольку эти факторы можно хорошо контролировать только в лаборатории,только в лабораторных условиях можно проводить истинные измерения ». Это может быть полевая лаборатория.

Детекторы на основе полупроводников, особенно сверхчистого германия, имеют лучшее собственное энергетическое разрешение, чем сцинтилляторы, и предпочтительны там, где это возможно, для спектрометрии гамма-излучения. В случае нейтронных детекторов высокая эффективность достигается за счет использования сцинтилляционных материалов, богатых водородом, которые эффективно рассеивают нейтроны. Жидкие сцинтилляционные счетчики - эффективное и практичное средство количественной оценки бета-излучения.

Обследование высокоактивных радиоактивных зон [ править ]

Аварии на некоторых реакторах привели к чрезвычайно высокому уровню, например, в Чернобыле или Айдахо SL-1 . В случае с Чернобылем многие храбрые спасатели и спасатели, некоторые сознательно, а некоторые нет, обрекли себя на гибель. Очень тщательная очистка SL-1 в удаленной зоне и там, где защитная оболочка сохраняла целостность, свела к минимуму опасность.

После этих и других инцидентов технология дистанционно управляемых или автономных транспортных средств улучшилась.

Обнаружение и мониторинг антинейтрино [ править ]

Значительная часть энергии, генерируемой ядерным реактором , теряется в виде чрезвычайно проникающих антинейтрино с сигнатурой, раскрывающей тип реакций внутри. Таким образом, детекторы антинейтрино изучаются, чтобы обнаружить и контролировать их на расстоянии. [5] Первоначально сдерживаемый отсутствием данных о спектре, в начале 2000-х годов, с повышенным разрешением, этот процесс был продемонстрирован в Канаде и предложен как возможный полезный для удаленного мониторинга предлагаемых реакторов в рамках ядерной энергетической программы Ирана. [6] [7] [8] [9] Многонациональный эксперимент нейтрино в реакторе Дайя-Бэй в Китае в настоящее время (по состоянию на 2016 год) является самым важным исследовательским центром в мире в этой области.

Обнаружение ядерной энергии из космоса [ править ]

В 1959 году США начали эксперименты с ядерными датчиками космического базирования, начав со спутников VELA HOTEL . Первоначально они предназначались для обнаружения ядерных взрывов в космосе с помощью детекторов рентгеновского, нейтронного и гамма-излучения. Усовершенствованные спутники VELA добавили электрооптические устройства MASINT, называемые бхангметрами , которые могут обнаруживать ядерные испытания на Земле, обнаруживая характерную сигнатуру ядерных взрывов: двойную световую вспышку с интервалом в миллисекунды. Используя радиочастотные датчики MASINT, спутники также могут обнаруживать сигнатуры электромагнитных импульсов (ЭМИ) от событий на Земле.

Несколько более совершенных спутников заменили ранние VELA, и эта функция существует сегодня как Интегрированная оперативная система обнаружения ядерных объектов (IONDS), как дополнительная функция на спутниках NAVSTAR, используемых для навигационной информации GPS .

Воздействие ионизирующего излучения на материалы [ править ]

Помимо непосредственного биологического воздействия, ионизирующее излучение оказывает структурное воздействие на материалы.

Структурное ослабление [ править ]

Хотя ядерные реакторы обычно находятся в прочных корпусах, не сразу стало понятно, что длительная нейтронная бомбардировка может привести к хрупкости стали. Когда, например, реакторы бывших советских подводных лодок не подвергаются полному техобслуживанию или выводу из эксплуатации, существует совокупная опасность того, что сталь в защитной оболочке или трубопроводы, которые могут достичь активной зоны, могут потерять прочность и сломаться. Понимание этих эффектов как функции типа и плотности излучения может помочь предсказать, когда плохо обслуживаемые ядерные объекты могут стать на несколько порядков более опасными. [10]«Во время работы на мощности ядерных энергетических реакторов с водяным охлаждением и водой под давлением радиационное охрупчивание приведет к ухудшению определенных механических свойств, важных для поддержания структурной целостности корпуса реактора под давлением (КР). В частности, на быстрых нейтронах (E> 1 МэВ) радиационное охрупчивание стали корпуса реактора может привести к нарушению целостности корпуса в экстремальных условиях температуры и давления из-за снижения вязкости разрушения стали. Это так называемое охрупчивание быстрыми нейтронами является сложной функцией многие факторы, включая флюенс нейтронов, энергетический спектр нейтронов и химический состав стали.Также могут иметь значение дополнительные факторы, такие как скорость флюенса нейтронов, эффекты которых полностью не исследованы.Из-за очевидных последствий для безопасности, вызванных потенциальным нарушением целостности корпуса высокого давления, Комиссия по ядерному регулированию США (US NRC) выпустила требования, призванные помочь обеспечить сохранение структурной целостности корпуса реактора ».ЦИРМС-4 , стр. 76) . Однако требования этой цели предполагают, что реактор был построен с учетом строгих факторов безопасности.

Повреждение полупроводников [ править ]

Ионизирующее излучение может разрушить или сбросить полупроводники. Однако есть разница в повреждении, наносимом ионизирующим излучением и электромагнитным импульсом . Электромагнитный импульс (EMP) MASINT - это дисциплина, дополняющая ядерную MASINT.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Армия США (май 2004 г.). «Глава 9: Измерение и анализ сигналов» . Полевое руководство 2-0, Разведка . Департамент армии. ФМ2-0Ч9 . Проверено 3 октября 2007 .
  2. ^ Межведомственный вспомогательный персонал OPSEC (IOSS) (май 1996 г.). «Справочник по угрозам разведки безопасности операций: Раздел 2, Действия и дисциплины по сбору разведданных» . IOSS Раздел 2 . Проверено 3 октября 2007 .
  3. ^ Центр исследований и исследований MASINT. «Центр исследований и исследований МАСИНТ» . Технологический институт ВВС. CMSR. Архивировано из оригинала на 2007-07-07 . Проверено 3 октября 2007 .
  4. ↑ Офис помощника министра обороны по программам ядерной, химической и биологической защиты (22 февраля 2005 г.). «Процедуры реагирования на аварии с ядерным оружием (НАРП)» . DoD3150.8-М . Проверено 3 октября 2007 .
  5. ^ «Использование антинейтрино для мониторинга ядерных реакторов» . Physicsworld.com . 12 августа 2014 . Проверено 1 октября +2016 .
  6. ^ Использование антинейтрино для мониторинга ядерных реакторов
  7. ^ Детекторы антинейтрино могут быть ключом к мониторингу ядерной программы Ирана. Новые виды компактных детекторов антинейтрино могут стать следующей ядерной защитой, спектр IEEE
  8. ^ CANDU Нераспространение и гарантии: «Хорошая история, о которой редко рассказывают», стр. 14
  9. ^ Обнаружение антинейтрино для нераспространения
  10. ^ Совет по измерениям и стандартам ионизирующего излучения (декабрь 2004 г.). «Четвертый отчет о потребностях в измерениях и стандартах ионизирующего излучения» (PDF) . КИРМС-4. Архивировано из оригинального (PDF) 24 июня 2007 года . Проверено 17 октября 2007 .