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核技术应用在安检领域

2019-10-30 16:00          安检 核技术 核监测
暴恐事件的频发严重影响了国际社会的安全和秩序,利用X射线、中子等所具有的多种与物质相互作用机制,研究和发展出多种查验技术,表现出极其广泛的应用前景。

核检测技术是指用放射性元素如钴、铯和氢的同位素氕氘氚等做放射源,产生X、γ、α和中子等高能射线,利用这些射线与物质的相互作用来探测物质的原子结构等,从而确定物质种类。

中子探测技术是运用中子照射被检测物,通过元素衰变,辐射出具有元素特征属性的中子或者γ射线,从而判断被检测物中C、H、O、N元素含量的比值和含量,以确定是否是爆炸物。主要技术是研制出高精度的中子源、中子探测器和γ射线探测器。国外主要中子探测系统有欧洲、美国和俄罗斯等。欧洲的项目包含一个移动式氘氚中子发生器,该发生器由α位置敏感器,快速中子和γ射线探测器,执行光谱测量的前端电子系统,用于数据采集、处理和分析的软件管理系统组成。

在快速中子诱导反应中产生的伽马射线具有碳、氧和氮的特征,它们是炸药或麻醉品的主要组成部分。该装置利用D+T聚变反应产生一个14mev中子和一个α粒子,这两个粒子几乎是背靠背发射的。然后通过测量相关联的α粒子推断出中子的方向和飞行时间,用20多块直径5英寸的Nal晶体与闪烁液体作探测器,可测出集装箱中各部位的碳、氢、氧、氮成分比例,从而判定有否炸药或毒品。

放射性物质的探测

对于由放射性物质与炸药组成的脏弹类武器,测量其γ放射性是最直接的方法。由于自然环境中存在天然放射性本底,因此检查仪器应迅速排除周围物质的天然放射性贡献。对于铀和钚,可测量其自身发射的中子,或用中子源激发产生的次生中子或γ射线。

国外对辐射探测技术的新发展主要体现在探测设备的便携性、隐蔽性、分辨率上。

国内企业有北京中科坤润科技有限公司。


中科坤润2019年12月推出的一款新型手持高灵敏度辐射探测器,能同时探测伽玛射线和中子,响应速度快集成脉冲分析技术,很容易区分人工放射性和天然放射性,可将背景中真正的中子与其他高能粒子分开。


总结:随着恐怖主义在世界范围内愈演愈烈,在公共场所对危险品进行有效检测已经成为各国政府的重要工作目标。本文介绍了几种常用的危险品核检测方法,在检测技术和设备应用方面进行了初步探讨。X射线检测是目前最成熟也是应用最多的危险品检测方法,中子和γ射线检测技术正在受到越来越多的重视,是未来核检测技术的发展方向。美欧在核检测技术方面走在世界前列,美国为了应对核生化威胁,提出了著名的SIGMA计划,在全国范围内检测放射性物质。


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