Hình ảnh năng lượng thấp ngang qua các thùng chứa thép để phát hiện vật liệu hạt nhân

Anonim

Hình ảnh năng lượng thấp ngang qua các thùng chứa thép để phát hiện vật liệu hạt nhân

Khoa học

Gỗ Chris

Ngày 19 tháng 4 năm 2016

Bản chất năng lượng thấp của phương pháp này có nghĩa là thiệt hại bức xạ đối với nội dung trong thùng chứa sẽ là tối thiểu (Tín dụng: Anna Erickson)

Phát hiện vật liệu hạt nhân khi chúng được che chắn bởi các container vận chuyển bằng thép là một nhiệm vụ khó khăn, nhưng một kỹ thuật hình ảnh năng lượng thấp mới có thể làm mất đi sự đau đầu. Phương pháp này hoạt động bằng cách bắn ra sự kết hợp giữa neutron và photon năng lượng cao và tìm kiếm một chữ ký phát xạ độc đáo được phát hành để đáp lại.

Hàng triệu container hàng hóa được di chuyển trên toàn cầu mỗi năm và đảm bảo rằng các vật liệu hạt nhân nguy hiểm không trượt qua vết nứt là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn. Đã có một số tiến bộ khi nói đến các phương pháp phát hiện, nhưng một hệ thống mới có thể giúp việc tìm kiếm vật liệu hạt nhân dễ dàng hơn nhiều.

Công nghệ mới sử dụng máy gia tốc ion, tạo ra các đồng vị nặng của hydro. Chúng được nhắm mục tiêu vào boron, dẫn đến sự phát xạ của neutron và photon năng lượng cao, tập trung trong chùm tia hình quạt có thể được sử dụng để quét các thùng chứa.

Các máy dò hình ảnh được đặt xung quanh thùng chứa, sẵn sàng nhận khí thải do chùm tia gây ra. Một sự kết hợp giữa các photon và neutron kích thích bất kỳ vật liệu hạt nhân nào hiện diện, khiến nó phát ra tia gamma và neutron. Các đặc tính của các hạt khác nhau cung cấp thông tin về các vật liệu bên trong thùng chứa.

Khi các hạt tiếp xúc với vật liệu phân hạch, cả neutron nhanh và chậm được tạo ra. Các hạt bị trì hoãn có thể được phát hiện thông qua kim loại dày của các container vận chuyển và chúng không được tạo ra bởi các vật liệu không phân hạch như chì. Do đó, có thể sử dụng cho họ một chỉ số về việc liệu các vật liệu dành cho phát triển vũ khí hạt nhân có mặt hay không.

Mặc dù kỹ thuật này vẫn chưa được đưa vào thử nghiệm trong thế giới thực, nhưng nó đã được đưa vào các bước trong điều kiện phòng thí nghiệm. Một nhóm hợp tác từ Viện Công nghệ Georgia và MIT đã phát hiện ra rằng các hạt có thể xuyên qua lớp chắn, với các máy dò được đặt đối diện thành công nhặt các hạt kể chuyện.

Nếu thử nghiệm kỹ thuật trong thế giới thực sao lưu kết quả phòng thí nghiệm đầy hứa hẹn, thì công nghệ mới có thể có tác động bảo mật lớn, cải thiện khả năng phát hiện việc vận chuyển các vật liệu nguy hiểm. Bản chất năng lượng thấp của nó cũng sẽ tránh quá trình quét gây ra thiệt hại cho thiết bị điện tử hoặc bất cứ thứ gì bên trong vật chứa nhạy cảm với bức xạ.

Chi tiết đầy đủ của nghiên cứu được công bố trực tuyến trên tạp chí Khoa học báo cáo .

Nguồn: Georgia Tech

Bản chất năng lượng thấp của phương pháp này có nghĩa là thiệt hại bức xạ đối với nội dung trong thùng chứa sẽ là tối thiểu (Tín dụng: Anna Erickson)