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核技術應用在安檢領域

2019-10-30 16:00          安檢 核技術 核監測
暴恐事件的頻發嚴重影響了國際社會的安全和秩序,利用X射線、中子等所具有的多種與物質相互作用機制,研究和發展出多種查驗技術,表現出極其廣泛的應用前景。

核檢測技術是指用放射性元素如鈷、銫和氫的同位素氕氘氚等做放射源,產生X、γ、α和中子等高能射線,利用這些射線與物質的相互作用來探測物質的原子結構等,從而確定物質種類。

中子探測技術是運用中子照射被檢測物,通過元素衰變,輻射出具有元素特征屬性的中子或者γ射線,從而判斷被檢測物中C、H、O、N元素含量的比值和含量,以確定是否是爆炸物。主要技術是研制出高精度的中子源、中子探測器和γ射線探測器。國外主要中子探測系統有歐洲、美國和俄羅斯等。歐洲的項目包含一個移動式氘氚中子發生器,該發生器由α位置敏感器,快速中子和γ射線探測器,執行光譜測量的前端電子系統,用于數據采集、處理和分析的軟件管理系統組成。

在快速中子誘導反應中產生的伽馬射線具有碳、氧和氮的特征,它們是炸藥或麻醉品的主要組成部分。該裝置利用D+T聚變反應產生一個14mev中子和一個α粒子,這兩個粒子幾乎是背靠背發射的。然后通過測量相關聯的α粒子推斷出中子的方向和飛行時間,用20多塊直徑5英寸的Nal晶體與閃爍液體作探測器,可測出集裝箱中各部位的碳、氫、氧、氮成分比例,從而判定有否炸藥或毒品。

放射性物質的探測

對于由放射性物質與炸藥組成的臟彈類武器,測量其γ放射性是最直接的方法。由于自然環境中存在天然放射性本底,因此檢查儀器應迅速排除周圍物質的天然放射性貢獻。對于鈾和钚,可測量其自身發射的中子,或用中子源激發產生的次生中子或γ射線。

國外對輻射探測技術的新發展主要體現在探測設備的便攜性、隱蔽性、分辨率上。

國內企業有北京中科坤潤科技有限公司。


中科坤潤2019年12月推出的一款新型手持高靈敏度輻射探測器,能同時探測伽瑪射線和中子,響應速度快集成脈沖分析技術,很容易區分人工放射性和天然放射性,可將背景中真正的中子與其他高能粒子分開。


總結:隨著恐怖主義在世界范圍內愈演愈烈,在公共場所對危險品進行有效檢測已經成為各國政府的重要工作目標。本文介紹了幾種常用的危險品核檢測方法,在檢測技術和設備應用方面進行了初步探討。X射線檢測是目前最成熟也是應用最多的危險品檢測方法,中子和γ射線檢測技術正在受到越來越多的重視,是未來核檢測技術的發展方向。美歐在核檢測技術方面走在世界前列,美國為了應對核生化威脅,提出了著名的SIGMA計劃,在全國范圍內檢測放射性物質。


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