Экзаменационный билет № 23

1. Установки для контроля вложений из легких элементов (наркотики, пластиды и т.д.) в багаже, грузах и емкостях из тяжелых металлов, основанные на регистрации обратного рассеяния.

Кванты, рассеянные на углы, близкие к 180 градусам, называются обратно рассеянными и несут информацию о содержании ОК. Попадая в детектор, они производят в нем электрические сигналы, которые подвергаются электронной обработке и предъявляются оператору в виде изображения или числа. Интенсивность обратно рассеянного излучения для веществ с меньшей плотностью и меньшим атомным номером (таких, как бумага, взрывчатые вещества, наркотики и других веществ органического происхождения) больше, чем для веществ с большей плотностью и большим атомным номером (например, сталь, латунь, свинец и др.). Этот факт и является основополагающим принципом действия соответствующей аппаратуры. Нейтроны, обладающие нулевым электрическим зарядом, при распространении в материальной среде взаимодействует главным образом с ядрами атомов веществ.

Одним из существенных видов такого взаимодействия являются процессы упругого столкновения, в результате которых нейтроны, передавая часть своей кинетической энергии ядрам атомов, замедляются и рассеиваются, в том числе и на углы, близкие к 180 градусам. Вещества, состоящие из элементов с большим атомным номером (например, железа, меди, свинца и др.) значительно хуже замедляют и рассеивают нейтроны, благодаря чему они легко проникают сквозь толстые металлические преграды.

Таким образом, органическое вещество, помещенное за металлической преградой, будет являться “отражателем” нейтронов и по количеству обратно рассеянных нейтронов можно судить о наличии аномалии в этом месте (спрятанные бумага, ВВ, наркотики и т.д.). Этот принцип лежит в основе действия нейтронных досмотровых приборов.

В качестве примера отечественных аппаратов рассматриваемого класса можно привести нейтронный поисковый прибор “Сверчок”. Он предназначен для обнаружения водородосодержащих закладок (ВВ, наркотиков и др.) за преградами из металла, кирпича, бетона и т.п. Работа прибора основана на количественной зависимости между регистрируемым потоком отраженного нейтронного излучения и массой вещества в зоне контроля. Источником нейтронов служит изотоп калифорний-252 с потоком порядка 10⁶ н/сек. Прибор соответствует действующим в России нормам радиационной безопасности Американская фирма “American Science and Engineering, Inc.” (AS&E) является мировым лидером в разработке досм. аппаратуры. В процессе получения изображения КО, движущийся мимо источника рентгеновского, подвергается вертикальному сканированию узким рентгеновским лучом. Анализируя их, оператор может обнаружить спрятанное в радиоприемнике вещество органического происхождения (в данном случае, имитатор пластического взрывчатого вещества). На картине, полученной в проходящем пучке, изображение этого вещества затеняется более плотными слоями, сильнее поглощающими рентгеновское излучение. Подобная досмотровая аппаратура, выпускаемая в широком ассортименте, устанавливается в аэропортах, таможнях и на важных объектах.

Для работы в полевых условиях создана система “101 Van”. Рентгеновская досмотровая установка монтируется в мини-фургоне. Установка снабжена конвейерной системой и пультом оператора, электропитание осуществляется либо от бортового электрогенератора, работающего на бензине или сжиженном газе, либо от внешней электросети. Рентгеновский аппарат функционирует при двух напряжениях на рентгеновской трубке, выбираемых оператором — 140 кВ и 90 кВ. Проникающая способность излучения составляет 12мм по стали. Испытания, проведенные с использованием 1000 упаковок, некоторые из которых содержали имитаторы контрабанды, показали 83% правильного анализа и 17% неправильного (пропуски и ложное “срабатывание” оператора). Среднее время анализа одной упаковки составило 1мин 7сек. Для сравнения приводятся результаты испытаний рентгеновской томографической установки СТХ 5000 SP американской фирмы “In Vision”: при обследовании 864 упаковок в 90% случаев были получены правильные анализы, в 10% — неправильные. Время анализа одной упаковки составляло 1мин.30сек. То есть, аппаратура контроля, использующая проходящее и обратно рассеянное рентгеновское излучение, по своей эффективности сравнима с лучшей из существующих, но гораздо более сложной и стационарной системой аналогичного назначения. Для обследования людей создана установка “BODYSEARCH” .