Устройство, технические характеристики и особенности эксплуатации ТС ТКДРМ

Стационарная таможенная система обнаружения ДРМ «Янтарь» (система «Янтарь»). Система «Янтарь», предназначена для обнаружения перемещения через таможенную границу делящихся и радиоактивных материалов. Эта система работает непрерывно, круглосуточно в автоматическом режиме и обеспечивает световую и звуковую сигнализации при обнаружении ДРМ в зоне её действия.

Система «Янтарь» выпускается в разных вариантах для установки на переходах: пешеходном («Янтарь-1П», «Янтарь-2П»), автомобильном («Янтарь-1 А», «Янтарь-2А»), железнодорожном («Янтарь- 1Ж», «Янтарь - 2Ж») или на складах («Янтарь 1-С», «Янтарь-2С»). Для радиационного контроля металлолома, перевозимого автомобильным или железнодорожным транспортом, применяется система «Янтарь-2Л».

Варианты системы «Янтарь» различаются уровнем комплектации (например, числом стоек), видами регистрируемых излучений, размерами зоны контроля, минимальными количествами обнаруживаемых материалов и некоторыми другими техническими данными и характеристиками.

Основные составные части системы: а) стойка УВК-01. б) пульт ПВЦ-01. К одному пульту может подключаться несколько стоек (в системе «Янтарь - 1П» - до 16). Кроме основного система может быть снабжена дополнительным оборудованием: компьютер, принтер, устройство сопряжения каналов УСК-01, блок согласующий БХ-01, оповещатели БОП-01 дополнительной световой и звуковой сигнализации, кнопка тревоги, источники γ-(Cs¹³⁷) и нейтронного (Cf²⁵²) излучения.

Регистрация излучений производится счетчиками, расположенными в стойку УВК-01. В стойке также размещены два датчика присутствия объекта в зоне таможенного контроля. Датчики присутствия играют существенную роль в работе системы. Они включаются, когда объект появляется в зоне контроля, и только после их включения начинается сам процесс обнаружения ДРМ.

Пульт ПВЦ-01 (а также дополнительное оборудование) предназначен для дистанционного контроля и управления работой стойки (максимальная длина кабеля связи между пультом и стойками до 2000 м).

Работа системы «Янтарь» заключается в выполнении следующих действий: при отсутствии объекта в контролируемой зоне система непрерывно измеряет естественный радиоактивный фон нейтронного и γ-излучения (в некоторых вариантах системы - только γ-излучения). Измеряются текущая скорость счёта (количество импульсов в 1 с) от нейтронного и γ-детекторов, причём значение скорости счёта измеряется за промежуток времени Т, разбитым на m интервалов длительностью t (называемой в дальнейшем интервалом измерений и составляющей по величине доли секунды, например 0,25 с). Количество этих интервалов устанавливается при настройке системы. В режиме измерения фона выполняется серия измерений скорости счёта для получения выборки с целью оценки среднего значения скорости счёта .

После срабатывания датчика присутствия система из режима измерения фона переходит в режим контроля объекта. В этом режиме текущее значение скорости счёта сравнивается с заранее установленными пороговыми значениями скорости счёта фонового излучения. Если скорость счёта превысит пороговую, система выдаёт сигнал тревоги. Общее время работы системы в режиме контроля объекта обычно не превышает нескольких секунд. Оно также как и пороговые значения скорости счёта устанавливается пользователем.

Для каждого варианта системы установлен определённый порядок перемещения объектов в зоне контроля. Этот порядок предусматривает ограничение скорости передвижения объекта в зоне контроля. При большой скорости, особенно если объект содержит источник с невысоким уровнем радиации система не выдаст сигнал тревоги. Не рекомендуется также чтобы объект с источником радиоактивного излучения находился в зоне контроля длительное время, так как это приведёт к временному повышению порога срабатывания системы.

Система «Янтарь»предназначена для обнаружения ДРМ. Она не предназначена для решения таких важнейших для целей ТКДРМ задач, как локализация источника ДРМ, определение поверхностных загрязнений другими, не регистрируемыми системой видами излучений, определение мощностей доз излучений и др. Поэтому после срабатывания системы «Янтарь» (если это не ложное срабатывание), эти задачи решаются с помощью других приборов.

Радиометр-спектрометр РСУ-01 «Сигнал». Одним из наиболее распространенных видов радиометров, применяемых в процессе ТК ДРМ, является универсальный радиометр-спектрометр РСУ-01 «Сигнал» (рис. 4.13).

РСУ-01 «Сигнал» является универсальным радиометром и позволяет регистрировать все четыре вида ядерных излучений: α-, β-, γ- и нейтронное излучение. При этом прибор достаточно прост и понятен в эксплуатации. Внешний вид радиометра РСУ-01 «Сигнал» и входящие в его состав комплектующие представлены на рис.4.13.

РСУ-01 «Сигнал» в процессе таможенного контроля за делящимися и радиоактивными материалами применяется для решения следующих задач:

- поиск и идентификация радионуклидов;

- определение удельной и абсолютной активности нуклидов в образцах;

- определение мощности эквивалентной дозы нейтронного и γ- излучения;

- определение плотности потока α, β -частиц и нейтронов.

Как показано на рис.4.13, в состав РСУ-01 «Сигнал» входит четыре детектора радиоактивный излучений. При подключении детектора к пульту ЭП-01 прибор автоматически распознает его и подает на детектор соответствующее напряжение, после чего по истечении нескольких минут прибор готов к работе. Управление РСУ-01 «Сигнал» осуществляется несколькими кнопками, расположенными на передней панели пульта ЭП-01.

Радиометр МКС-А02. Прибором, призванным по замыслу разработчиков заменить во многом уже по ряду характеристик устаревший радиометр РСУ-01 «Сигнал», является радиометр-спектрометр МКС-А02. Основные технические характеристики МКС-А02 практически полностью аналогичны характеристикам РСУ-01 «Сигнал». Однако выполнен он на современном техническом и технологическом уровне и значительно удобней в работе, особенно в поисковом режиме и исследовании поверхностного загрязнения радиоактивных объектов.

Внешний вид радиометра МКС-А02 представлен на рис. 4.14. Состоит радиометр из самого радиометра-спектрометра МКС-А02 с встроенным нейтронным и γ-трактами и выносного детектора α- и β-излучений БДК-АБ1. Питание прибора возможно как от сети напряжением 220 В, так и от встроенных аккумуляторов, что делает его достаточно удобным переносным прибором. Общий вес радиометра = 3,6 кг.

Управление прибором осуществляется клавиатурой, расположенной на передней панели, через достаточно простое и понятное меню.

Одним из важных достоинств МКС-А02 является то, что в поисковом режиме анализ ведется одновременно и по γ- и по нейтронному каналам, что позволяет осуществлять поиск не только γ- излучающих нуклидов, но и источников нейтронного излучения. Кроме того радиометр МКС-А02 имеет гораздо более широкие возможности по идентификации радионуклидов. В память МКС-А02 можно внести и по мере необходимости пополнять одну или даже несколько библиотек с характеристиками γ-излучения различных нуклидов. Это дает возможность при определении изотопного состава неизвестного образца быстро и точно идентифицировать его, если параметры излучения входящих в него радионуклидов занесены в библиотеку.

Измерение поверхностного α- и β- загрязнения осуществляется с помощью выносного детектора БДК-АБ1, подключаемого с помощью кабеля в специальный разъем на передней панели прибора. Процесс измерения плотностей потоков α- и β- частиц также происходит одновременно и не требует каких-либо дополнительных калибровок. В целом же применение радиометра МКС-А02 в процессе ТК ДРМ выглядит следующим образом.

Первичный радиационный контроль (ПРК). Если на пункте пропуска отсутствуют стационарные системы радиационного контроля типа "Янтарь" или СРПС-2, то в качестве средств первичного радиационного контроля может быть использован радиометр МКС-А02. В этом случае радиометр настраивается на поисковый режим, и процесс радиационного контроля осуществляется путем обхода сотрудником, держащим в руках МКС-А02 контролируемых объектов (багажа, транспортных средств и т.д.). Признаком наличия в контролируемом объекте ДРМ является срабатывание сигнала тревоги о превышении соответствующих порогов γ- или нейтронного излучения при приближении радиометра к объекту.

Дополнительный радиационный контроль (ДРК). Для локализации источника вызвавшего срабатывание сигнала тревоги и определения степени его опасности в радиометре МКС-А02 используются режимы поиска, измерения мощности эквивалентной дозы (МЭД) γ- и нейтронного излучений, а также режим измерения плотности потока α- и β-частиц. Поисковый режим используется для предварительной локализации источника излучения. Режим измерения МЭД у- и нейтронного излучения используется для более точного определения местоположения источника и измерения мощности его излучения. Измерение плотности потоков α- и β- частиц производится на поверхности упаковки, в которой обнаружен источник.

МКС-А02 позволяет полностью и достаточно быстро произвести все необходимые технологические операции, обеспечивая таким образом оперативность и точность измерений.

Углубленное радиационное обследование (УРО). Радиометр МКС-А02 достаточно хорошо приспособлен для решения этой задачи и успешно справляется с ней. Более того, если источник имеет небольшие размеры, не представляет большой опасности и может быть извлечен из упаковки, то МКС-А02 после измерения γ-спектра может не только определить изотопный состав образца, по с помощью прилагаемой к нему специальной программы может рассчитать активность каждого из входящих в источник радионуклидов.

Спектрометр "Гамма-IC/NB". Спектрометр Гамма- 1C/NB представляет собой портативный переносной спектрометр γ- излучения, выполненный в защищенном от пыли и влаги варианте и предназначенный для работы как в переносном режиме, так и в стационарном варианте с использование компьютера типа ноутбук. В основу работы спектрометра положен принцип преобразования энергии γ- квантов в чувствительном объеме сцинтилляционного детектора в электрические импульсы с амплитудой, пропорциональной энергии квантов, с последующей их регистрацией многоканальным амплитудным анализатором и обработкой на компьютере типа ноутбук.

Спектрометр Гамма-1C/NB применяется в таможенном деле для идентификации и определения активности перемещаемых через таможенную границу таможенного союза ДРМ. При этом может проводиться контроль как легально перевозимых ДРМ с известными параметрами и изотопным составом, так и нелегально перемещаемых материалов с неизвестным изотопным составом без вскрытия транспортной и охранной упаковок.

Внешний вид спектрометра Гамма-1C/NB представлен на рис.4.15. В его состав входят сцинтилляционный блок детектирования БДС-Г5 с детектором на основе NaI (Tl) размером 80x80 мм, многоканальный амплитудный анализатор АИ-8К с жидкокристаллическим дисплеем и клавиатурой управления, портативный компьютер типа ноутбук. В состав амплитудного анализатора АИ-8К также входят амплитудно-цифровой преобразователь (АЦП), контролер дисплея и клавиатуры, буфер оперативной и постоянной памяти. Это позволяет в режиме реального времени накапливать, анализировать и представлять на дисплее анализатора, обрабатывать и передавать на внешние устройства типа ноутбук информацию о распределении по амплитудам импульсов, поступающих от блока детектирования, т.е. осуществлять оперативную обработку и анализ спектра γ- излучения радионуклидов.

Необходимо отметить, что так же, как и у радиометра МКС-А02, в спектрометре Гамма-1C/NB предусмотрен режим поиска радиоактивных источников и измерения МЭД γ- излучения. Это позволяет использовать спектрометр Гамма-1C/NB как поисковый прибор в процессе дополнительного радиационного контроля и углубленного радиационного обследования. Кроме того, он может быть применен в процессе экспертизы радиационного груза.

Важным достоинством спектрометра Гамма-1C/NB является то, что в его состав входит довольно мощный компьютер типа ноутбук, снабженный специализированным программным обеспечением, позволяющим определять изотопный состав и контролировать активность радионуклидов, перевозимых в специальных упаковочных контейнерах типа УКТ. Кроме того, программное обеспечение Гамма-1C/NB позволяет осуществлять контроль степени обогащения урана и его, соединений, без вскрытия транспортных контейнеров и упаковочной тары.

Однако недостаточно высокая разрешающая способность детектора и некоторые недоработки программного обеспечения, а также невысокая надежность значительно снижают в целом неплохие возможности спектрометра. Тем не менее относительно невысокая стоимость и возможность оперативной обработки и анализа полученных данных делают спектрометр Гамма-1C/NB весьма привлекательным техническим средством ТКДРМ

Спектрометр СКС-50. Спектрометр СКС-50 является наиболее современным и мощным спектрометрическим прибором, имеющимся в распоряжении таможенных органов. Он применяется для:

- идентификации и контроля активности радиоизотопных источников перемещаемых через таможенную границу таможенного союза в/без защитных контейнерах типа УКТ;

- контроля степени обогащения соединений урана в/без защитных контейнерах типа УКТ;

- определения изотопного состава образцов плутония в/без защитных контейнерах.

Программное обеспечение спектрометра предусматривает автоматический и ручной режимы обработки и анализа информации непосредственно на месте измерения.

Внешний вид спектрометра СКС-50 представлен на рис. 4.16. В состав спектрометра входят: полупроводниковый детектор из сверхчистого германия с закрепленным на нем сосудом Дьюара для жидкого азота; одноплатный спектрометр SBS-50, находящийся в специальном контейнере, прикрепленном с нижней стороны снизу компьютера; компьютер типа ноутбук.

Процесс таможенного контроля с помощью СКС-50 делящихся и радиоактивных материалов состоит из трех основных этапов. Первый этап - это измерение спектра γ-излучения. Второй - заполнение меню программы обработки с внесением в него параметров, характеризующих контролируемый объект, условий измерения и других необходимых данных из сопровождающих груз документов. И, наконец, третий этап - обработка спектра и расчет искомых величин с последующей выдачей на экран отчета о результатах измерений и обработки данных. В зависимости от поставленной задачи могут быть определены либо активность радиоизотопного источника, либо степень обогащения урана, либо изотопный состав образца плутония.

Спектрометр СКС-50 является прибором высокого научного и технического уровня. Как средство измерения он может быть использован не только при контроле легально перевозимых ДРМ, но и на этапе углубленного радиационного обследования и экспертизы задержанных радиоактивных материалов при попытках их незаконного перемещения через таможенную границу. Работа с данным прибором требует достаточно высокого уровня подготовки и квалификации оператора. Он дорог в производстве и эксплуатации. Поэтому спектрометрами типа СКС-50 оснащены главным образом таможни и таможенные посты, наделенные правом таможенного оформления и пропуска через границу делящихся и радиоактивных материалов. В остальные таможни, где не требуется столь высокой точности и вполне достаточно радиометров типа МКС-А02 или спектрометров типа Гамма-1C/NB, они не поставляются.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: