ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

کتاب تهدید های هسته ای و چالش های امنیتی – فصل ۲۱: ذرات باردار حاصله از پرتوی کیهانی و قابلیت بررسی محموله های بار

کتاب تهدید های هسته ای و چالش های امنیتی – فصل ۲۱: ذرات باردار حاصله از پرتوی کیهانی و قابلیت بررسی محموله های بار

کتاب تهدید های هسته ای و چالش های امنیتی – فصل ۲۱: ذرات باردار حاصله از پرتوی کیهانی و قابلیت بررسی محموله های بار – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه آموزش

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

 

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

مقالات ترجمه شده گروه امنیت - ایران ترجمه - Irantarjomeh

شماره
۱۳
کد مقاله
SEC013
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
کتاب تهدید های هسته ای و چالش های امنیتی – فصل ۲۱: ذرات باردار حاصله از پرتوی کیهانی و قابلیت بررسی محموله های بار
نام انگلیسی
Nuclear Threats and Security Challenges – Chapter Chapter 21: Cosmic Ray Generated Charged Particles for Cargo Inspection
تعداد صفحه به فارسی
۳۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۶
کلمات کلیدی به فارسی
تهدید هسته ای, چالش امنیتی
کلمات کلیدی به انگلیسی
Nuclear Threat, Security Challenge
مرجع به فارسی
کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای، واشنگتن، ایالات متحده، سری کتاب های علوم ناتو برای صلح و امنیت، اسپرینگر
مرجع به انگلیسی
Samuel Apikyan, David Diamond; NATO Science for Peace and Security Series; Series B: Physics and Biophysics; Springer
قیمت به تومان
۱۵۰۰۰
سال
۲۰۱۴
کشور
ایالات متحده

 

کتاب تهدید های هسته ای و چالش های امنیتی
 
فصل ۲۱
ذرات باردار حاصله از پرتوی کیهانی و قابلیت بررسی محموله های بار
  
کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای، واشنگتن، ایالات متحده
سری کتاب های علوم ناتو برای صلح و امنیت
اسپرینگر
۲۰۱۴
 
 چکیده
ذرات باردار به صورت پیوسته بر روی سطح زمین می بارند. این ذرات باردار عمدتاً متشکل از میون ها و الکترون ها هستند. میون ها ذرات زیر-اتمی با مقدار بار مشابه با الکترون به شمار می آیند، اما جرم آنها ۲۰۰ برابر است. این ذرات به واسطه برهمکنش های پرتوهای کیهانی، و پروتون ها با بخش فوقانی جو به وجود می آیند. سازمان بین المللی دیسیژن ساینس (DSIC) جهت اندازه گیری برهمکنش های این ذرات با موادی که در امتداد آنها عبور می نمایند اقدام به ساخت نوعی تشخیصگر / آشکارساز رهگیر نمود که شامل بررسی پارامترهایی نظیر پراکندگی متعدد کلونی و افت انرژی یونیزاسیون، بر مبنای برآوردها و سنجش های حاصله، می باشد که در نهایت قابلیت ایجاد یک نقشه سه بعدی در زمینه چگالی و عدد اتمی مواد در یک حجم پویش شده / اسکن شده را فراهم می آورد. این نقشه را می توان به صورت اتوماتیک جهت تشخیص محموله های حجیم قاچاق (شامل مواد منفجره، مواد مخدر و دیگر مواد) در بسته های مسافرتی بکار گرفت و همچنین با استفاده از آنها می توان نسبت به تعیین برخی از محموله های غیرعادی (نظیر پوشش های متوالی یا حجم های غیرمتعارف) اقدام نمود. با استفاده از فرآیندهای مختلف نظیر ادغام تصاویر، با قابلیت تشخیص حساس گاما، آشکارسازهای رهگیر قابلیت تشخیص مواد هسته ای و رادیولوژیکی را خواهند داشت، حتی به هنگامی که آنها در پوشش های خاصی مخفی شده باشند. بعلاوه، این سیستم ها می توانند مواد رادیو اکتیو با منشأ طبیعی (NORM) را از خطرات بالقوه هسته ای و رادیولوژیکی تفکیک کنند. زمان ترخیص / اسکن غالب محموله های بدون خطر در محدوده ۳۰ الی ۶۰ ثانیه طول می کشد، البته در صورتی که محموله های مشکوک در کار باشند (نظیر پوشش های سنگین، مواد گاما یا مواد با آثار مشابه) این زمان به منظور تأیید وجود و شناسایی مواد بیشتر خواهد شد. پویش / اسکن گسترده موارد مشکوک غالباً ۲ الی ۱۰ دقیقه به طول می انجامد.
۲۱ـ۱٫ مقدمه
سیستم استفاده از ذرات باردار ناشی از پرتوی کیهانی برای تشخیص و شناسایی مواد هسته ای در ایالت متحده، در لابراتوآر ملی لوس آلاموس (LANL) ابداع شد. سازمان DSIC اقدام به خرید لیسانس این فناوری از LANL در سال ۲۰۰۸ نموده و با تجاری سازی آن سیستم های تشخیص پاسیو چند مودی (MMPDS) را تولید کرد. بررسی کارآمد ترافیک در مرزها، فرودگاه ها و بنادر، شامل کنترل محموله های غیرقانونی و مواد هسته ای، به منظور محافظت از جهان در برابر خطرات تروریستی بعنوان یک فرآیند ضروری تلقی می شود. در عین آنکه هدف دولت ایالات متحده نظارت بر کلیه ترافیک ها و محموله های حمل و نقل شده به کشور می باشد، در عمل صرفاً کسر کوچکی از محموله های ورودی از نقطه نظر فیزیکی بررسی می شوند (۵ ـ ۶% در ایالت متحده، که بسیار کمتر از میزان بین المللی آن است). با توجه به این موضوع، DSIC اقدام به ابداع، توسعه و بهینه سازی سیستم های نظارتی / کنترلی نموده است، که شامل یک سیستم توموگرافی یا پرتونگاری مقطعی ذرات اشعه کیهانی به منظور بررسی ایمن و کارآمد محموله ها است. این سیستم از ذرات پرتوی کیهانی با منشأ طبیعی جهت حاصل آوردن تصویر حجمی اسکن شده استفاده می نماید، که به عنوان یک مؤلفه کاملاً پاسیو یا غیرفعال به شمار آمده و دارای هیچ نوع فرآیند فعال یا کاربردهای اضافه یونیزه سازی و یا استفاده از پرتوهای دیگر جهت بررسی محموله ها نمی باشد. هدف طراحی MMPDS بررسی غیرتهاجمی محموله ها و وسایل نقلیه برای کالاهای اعلام نشده، قاچاق و محموله های مخفی رادیولوژیکی و هسته ای با استفاده از ترکیبی از فرآیند توموگرافی ذرات پرتوی کیهانی و تشخیص تابش گامای پاسیو می باشد. دو سیستم عملیاتی بدین منظور نصب گردیده اند. یکی از آنها در منطقه Poway کالیفرنیا و دستگاه دیگر در بندر فریپورت کانتینر در باهاما نصب شد. سیستم فریپورت کاملاً عملیاتی گردیده و بر حسب ویژگیهای متعارف قابلیت اسکن کانتینرهای محموله بار را دارد. این سیستم هم اکنون برای بررسی های محموله ها توسط دپارتمان امنیت داخلی (DHS) و دفتر تشخیص مواد هسته ای داخلی (DNDO) مورد استفاده قرار گرفته است.
سازمان دیسیژن ساینس سبب توسعه ظرفیت های موجود به منظور ایجاد تمایز بین مواد شده است و این مورد محدوده ای از مواد قاچاق با ظرفیت کاملاً اندک تا مقادیر کوچک مواد هسته ای دارای چگالی بالا را شامل می شود. علایم هسته ای را می توان از نقشه سه بعدی حاصل آورد که خود مشخص کننده تمایزات بین مواد با قابلیت بسیار بیشتری در مقایسه با فناوری های موجود می باشد. به طور مثال، یک سیستم اسکن اولیه می تواند به طور آشکار اقدام به متمایز سازی پالت های حاوی کاغذهای اداری استاندارد از کاغذ گلاسه که در روزنامه ها بکار گرفته می شود نماید. این سیستم قابلیت تشخیص اتوماتیک مواد قاچاق از مواد کتابخانه ای و همچنین قابلیت مشخص سازی پیکربندی های غیرعادی مواد، نظیر مواد پنهان شده در زیر مواد عادی دیگر یا بارهای یکنواخت مورد انتظار با محتویات غیرعادی را دارد. پیکربندی های مشکوک را می توان به وسیله کادر تخصصی به منظور مشخص سازی سازگاری آنها با موارد اعلان شده آن محموله بررسی و کنترل نمود.
۲۱ـ۲٫ ذرات باردار پرتوی کیهانی
زمین به صورت پیوسته تحت بمباران پرتوهای کیهانی دارای انرژی سطح بالا می باشد که خود نشأت گرفته از منابع اخترفیزیکی می باشند. پرتوهای کیهانی اصلی عمدتاً شامل هسته های هیدروژن (پروتون ها) و هسته های هلیم (ذرات آلفا) می باشند. این پرتوهای اصلی کیهانی دارای برهمکنش با جو زمین جهت تولید پرتوهای ثانویه کیهانی می باشند که خود به عنوان پیون های اولیه با طول حیات بسیار اندک (تقریباً ۳۰ نانو ثانیه) به شمار می آیند. پیون های باردار خود در میون ها تباهیده شده که دارای طول عمر طولانی تری هستند و از برهمکنش ضعیف تری نیز برخوردار می باشند، بنابراین سطح زمین در معرض آثار این پرتو قرار می گیرد. پیون های خنثی به پرتوهای گاما تباهیده شده که خود دارای برهمکنش با مولکول هوا به منظور تولید الکترون ها می باشند. در عین آنکه میزان بار میون ها و الکترون ها یکسان هستند، میون ها از نقطه نظر جرم ۲۰۰ برابر الکترون ها به شمار آمده و بنابراین بواسطه مقدار جنبشی بالاتر از پراکندگی کمتری برخوردار می باشند. این مؤلفه سبب می شود تا میون ها قابلیت عبور از غالب مواد با قابلیت پراکندگی بسیار کم را داشته باشند. چنین موردی سبب می شود تا میون ها به عنوان یک ابزار کارآمد برای مواد با چگالی زیاد و مواد دارای عدد اتمی بالا نظیر مواد هسته ای خاص (SNM) و همچنین مواد متراکم، استفاده شده جهت ایجاد شیلد یا پوشش تابش گاما، به حساب آیند. از طرف دیگر، الکترون ها نیز به عنوان پروب های با کارآمدی برای مشخص سازی تمایزات بین مواد با چگالی کمتر و عدد اتمی کمتر مد نظر هستند که علت آن را می توان پراکندگی بالاتر و جذب آن در این مواد دانست.
۲۱ـ۲ـ۱٫ سیگنال های ذرات باردار
به هنگامی که میون ها و الکترون های باردار در نزدیک یک هسته عبور می نمایند، آنها در معرض پراکندگی کلونی قرار می گیرند. بار موجود بر روی هسته ها (متناسب با عدد اتمی) و فرکانس پراکندگی (وابسته به چگالی ماده) مشخص کننده  پهنای  توزیع  پراکندگی  می باشد.
پهنای پراکندگی با توجه به چگالی و عدد اتمی بالاتر افزایش می یابد. بعلاوه، ذرات باردار انرژی خود را در مواجهه با الکترون های ماده ای که در امتداد آنها عبور می نماید از دست می دهند. این افت انرژی به صورت تقریبی با توجه به چگالی ماده افزایش می یابد (شکل ۲۱ـ۱). از طریق اندازه گیری توزیع فضایی پراکندگی ذره باردار و تضعیف در داخل یک حجم، قابلیت ترسیم یک نقشه مرتبط با علایم چگالی و عدد اتمی مواد با قابلیت پر کردن حجم بوجود می آید. این نقشه توموگرافی قابلیت تشخیص و تعیین موقعیت فضایی خطرات یا مواد قاچاق از طریق مقایسه با یک کتابخانه مشخص شده از مواد را خواهد داشت. چگالی بالا و عدد اتمی بالای مواد (شامل SNM) سبب ایجاد پراکندگی بسیار شدید و سیگنال تضعیف شده شدیدی می شوند. افزایش ضخامت مواد پوششی در اطراف SNM یا دیگر مواد رادیو اکتیو سبب افزایش قابلیت سیستم جهت تشخیص این خطرات با استفاده از توموگرافی میون، به واسطه پراکندگی افزایش یافته ناشی از پوشش ضخیم تر، می گردد. بنابراین، توموگرافی میون در ترکیب با فرآیند تشخیص تابش پاسیو به عنوان یک تکنیک قدرتمند جهت تشخیص SNM و دیگر خطرات هسته ای و رادیولوژیکی تلقی می شود. چگالی پایین / مواد با عدد اتمی پایینتر از سیگنال های ضعیف تر و علایم همپوشانی بیشتری برخوردار بوده که در نتیجه به ذرات بیشتری جهت مشخص سازی تمایزات آنها نیاز خواهد بود. از آنجایی که شار ذره محدود می باشد و تشخیص نیز منوط به تعداد ذرات است، مقادیر ماده قابل تشخیص برای مواد دارای چگالی کمتر، با توجه به زمان پویش ثابت، بیشتر می باشد. مقادیر مورد نظر و تهدیدکننده مواد دارای چگالی پایین بیشتر است، و بنابراین سبب ارائه تشخیص مفید با زمان اسکن زیر ۲ دقیقه می گردد. مزیت قابل توجه این روش آن است که این فرآیند کاملاً پاسیو یا غیرفعال بوده و صرفاً متکی به ذرات با منشأ طبیعی، به جای بکارگیری تابش یونیزه، می باشد.
۲۱ـ۳٫ سخت افزار MMPDS
DSIC اقدام به توسعه و ساخت چندین اسکنر مختلف با پیکربندی های متفاوت جهت نشان دادن قابلیت های فرآیند توموگرافی میون در زمینه تشخیص SNM مخفی شده نموده است. علاوه بر توموگرافی میون، این اسکنر از فرآیند تشخیص گامای پاسیو جهت تشخیص مواد رادیو اکتیو طی مخفی شده برخوردار است. دو سیستم بزرگ مقیاس نیز ساخته شده اند، که همراه با دو سیستم کوچکتر در ارتباط با کاربردهای تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرند. سیستم نصب شده در فریپورت (که قبلاً گزارش شد)، قابلیت پویش یا اسکن ماشین های بزرگ و کانتینرهای کشتی (۴۰ فوت و بزرگتر) در ارتباط با مشخص سازی مواد SNM مخفی را خواهد داشت. سیستم دوم که در تأسیسات DSIC در پووی کالیفرنیا نصب گردیده است جهت تست و بهینه سازی این تشخیصگر مورد استفاده قرار می گیرد. دو سیستم تحقیقاتی نیز به مشتریان تجاری تحویل داده شده است.
۲۱ـ۴٫ الگوریتم ها و نرم افزارهای تصویربرداری و تشخیص
در اسکنر DSIC، میون ها و الکترون های پرتوی کیهانی در امتداد یک حجم مورد بررسی عبور داده می شوند. اطلاعات پراکندگی جمعی و تضعیف آنها متعاقباً جهت بازسازی موادی بکار گرفته می شود که میون ها و الکترون ها در امتداد آنها عبور نموده اند. هر ذره پراکنش فراهم آورنده برآورد زاویه پراکندگی و موقعیت تقریبی آن می باشد. این داده ها جهت بازسازی یک نقشه سه بعدی آثار مرتبط با چگالی های پروتون و الکترون بکار گرفته می شوند. پس از انجام فرآیند بازسازی توموگرافی از پراکندگی ذره و داده های تکانه ای، آبجکت های خطرناک را می توان شناسایی نموده و آنها را از محموله های سالم بر مبنای اندازه، شکل، عدد اتمی و چگالی آنها تفکیک نمود. برای SNM و دیگر خطرات هسته ای دارای چگالی بالا و Z ـ بالا، میون ها به عنوان سیستم کنترلی اصلی به شمار می آیند، در حالی که برای محموله های قاچاق دارای چگالی پایین، شامل مواد منفجره و مواد مخدر، ترکیبی از علوم دینامیکی و قابلیت های میون و الکترون در زمینه تشخیص و تمایز این مواد کارآمدتر می باشند.
۲۱ـ۴ـ۱٫ تصویربرداری ذرات باردار
فرآیند بازسازی تصویر با مشخص سازی مسیرهای ورودی و خروجی میون ها و الکترون ها، به هنگام عبور از رهگیر فوقانی، حجم اسکن شده و رهگیر تحتانی، آغاز می شود. مسیرهای مورد نظر با استفاده از موقعیتهای لوله های دریفتی که در آن میون ها و الکترون ها تلاقی دارند مشخص می گردند. همانگونه که در بالا ذکر شد، اطلاعات موقعیت را می توان از اطلاعات زمانی سیگنال الکتریکی در بخش خروجی لوله دریفت حاصل آورد (شکل های ۲۱ـ۴ و ۲۱ـ۵).
۲۱ـ۴ـ۲٫ تصویربرداری پراکندگی کلونی متعدد
حجم اسکن بین آرایه های تشخیصگر به وکسل ها تقسیم می شود. به هنگامی که مسیرها مشخص شدند، زاویه پراکندگی q و موقعیت آن و وکسل متناظر ارزیابی می گردند. این ارزیابی بر مبنای الگوریتم بازسازی استفاده شده متغیر می باشد. یک توزیع در ابتدا برای هر وکسل انباشته شده و به هنگامی که میون ها و الکترون های بیشتری وارد گردیده و در سطح حجم مورد اسکن پراکنده شدند، توزیع قدرت پراکندگی وکسل بروزرسانی می شود. نقشه چگالی پراکندگی در انتهای زمان اسکن با استفاده از ویژگی آماری پراکندگی میانگین مربع توزیع پراکندگی بر حسب واحد عمق در داخل هر وکسل محاسبه می گردد.
۲۱ـ۴ـ۳٫ تصویربرداری تضعیف ذره باردار
علاوه بر اطلاعات پراکندگی، تضعیف میون ها و الکترون ها نیز جهت کمک به بازسازی حجم اسکن مورد استفاده قرار می گیرد. تضعیف ذرات داخل حجم اسکن منجر به تشخیص مسیر ذره در آرایه فوقانی آشکارساز بدون تشخیص مسیر ذره متناظر در آرایه پایینی آشکارساز می شود. نقشه چگالی افت تکانه در انتهای زمان اسکن با استفاده از یک ویژگی آماری که خود مشخص کننده میانگین افت تکانه بر حسب واحد عمق در داخل هر وکسل می باشد محاسبه می گردد. تکرار این فرآیند سبب ایجاد برآوردهای بهتری در زمینه افت انرژی، بواسطه وکسل سیر شده، می گردد. بنابراین خود سبب ایجاد برآورد مطمئن تر در زمینه افت تکانه در امتداد مسیر ذره باردار خواهد شد.

 

۲۱ـ۴ـ۴٫ تشخیص گاما و موضع یابی آن
قاچاق مواد هسته ای به احتمال زیاد شامل مخفی سازی نشر گامای مواد هسته ای با استفاده از یک ماده پوشش دهنده دارای چگالی بالا می باشد. پاکت های پوششی که حاوی مواد هسته ای و رادیو اکتیویته می باشند را می توان با توجه به ویژگی های مربوط به پراکندگی و جذب ذرات باردار آنها مورد شناسایی قرار داد. در صورتی که چنین موادی بدون پوشش حمل شوند، تشعشع گاما قابلیت تشخیص و مشخص نمودن موقعیت مواد هسته ای و رادیولوژیکی را ایجاد می کند. همانگونه که در بخش ۲۱ـ۲ مشخص شد، لوله های دریفت قابلیت تشخیص تابش گاما را خواهند داشت. در عین آنکه حساسیت لوله دریفت به تابش گاما ممکن است اندک باشد، کاربرد آرایه های نصب شده می تواند سبب ایجاد حساسیت بالاتری در ارتباط با تشخیص پاسیو گاما شود. آرایه های بکار گرفته شده در این زمینه قابلیت فراهم آوردن کارایی ۳۰ درصد بیشتر برای تشخیص پرتوی گاما را فراهم می سازند. به منظور مشخص سازی دقیق وجود منبع گاما در یک حجم محموله تحت اسکن، سطح زمینه ای تابش گاما را می بایست مورد اندازه گیری قرار داد. از آنجایی که این سطح زمینه ای ممکن است در طول روز تغییر یابد، لازم است تا آن را به صورت دوره ای تحت کنترل قرار داد. چنین موردی را می تون با استفاده از فرآیند کالیبراسیون اتوماتیک MMPDS انجام داد. اصلاحات دیگر را نیز می توان برای تضعیف آهنگ های گامای زمینه ای در موضوع تحت بررسی اعمال داشت. وجود حسگرهای متعدد در موقعیت های شناخته شده سبب ایجاد یک نقشه فضایی در زمینه شدت تابش می شود که خود موجب تعیین موقعیت فضایی منبع و تسهیل تمایز NORM از دیگر خطرات هسته ای خواهد شد.
۲۱ـ۴ـ۵٫ تشخیص مواد هسته ای و رادیولوژیکی
DSIC MMPDS هم اکنون از یک پیکربندی پورتال ثابت استفاده می نماید که قابلیت بکارگیری فرآیند اسکن / پویش پرتوی کیهانی (الکترون و میون) با فرآیند تشخیص گامای پاسیو را خواهد داشت. این اسکنرهای ایستگاهی دارای دو آرایه آشکارساز هستند (یک آرایه در بخش فوقانی و آرایه دیگر در بخش تحتانی اسکنر) تا از این طریق توانایی رهگیری میون ها و الکترون های در حال ورود یا خروج و همچنین نشر گاما حاصل شود. بر این مبنا نوار نقاله به سمت حجم اسکن شده حرکت نموده و متعاقباً فرآیند اسکن پس از متوقف شدن حجم مورد بررسی در زیر دستگاه آغاز می شود. تصویربرداری ذره باردار و تشخیص گاما به صورت همزمان در طی انجام فرآیند اکتساب داده ها انجام می گردند. در مقطعی از زمان، سیگنال نشر گاما و نقشه مواد برای کنترل وجود مواد خطرناک مورد ارزیابی قرار می گیرند. در صورتی که هیچگونه تشعشع گامای قابل توجهی تشخیص داده نشود، نقشه مواد در ارتباط با ضخامت پوششی که ممکن است سبب بلوکه سازی انتشار گاما از یک جرم SNM حداقلی خاص یا وزن مخصوص مرتبط شود و یا از میزان تشعشع مواد رادیولوژیکی جلوگیری نماید، مورد جستجو قرار می گیرد. در صورتی که هیچگونه پوششی وجود نداشته باشد، محموله ترخیص می گردد که طول زمان اسکن در این زمینه می تواند کمتر از ۶۰ ثانیه باشد. در صورتی که تشعشع گاما اندازه گیری شد، نقشه مواد برای کنترل وزن مخصوص  SNM  حداقلی  بررسی می شود.  اطلاعات  موقعیت گاما را می توان جهت انجام بهتر این فرآیند بکار گرفت. در صورتی که هیچگونه جرم خاصی در این زمینه یافت نشود و سطوح گاما کمتر از سطح ارزیابی شده خطرناک تشخیص داده شود، محموله ترخیص می گردد. در صورتی که پوشش مکفی در نقشه مواد مشخص شود، یک پویش گسترده تر جهت تأیید یا رد وجود SNM در داخل ناحیه پوششی مشخص شده انجام می گردد (شکل ۲۱ـ۶). در صورتی که چنین جرمی در داخل پوشش یافت نشود، محموله ترخیص خواهد شد. در مقابل در صورتی که مقادیر بالای ـ Z SNM یافت شوند، محموله به مقامات مسئول تحویل داده خواهد شد. MMPDS قابلیت انجام این تحلیل به صورت اتوماتیک در اسکن اولیه را دارد و بر این مبنا سبب می شود تا اپراتور کنترلی نیز به خوبی توانایی تشخیص محموله ها و ترخیص آنها و یا بررسی دقیقتر محموله های مشکوک را داشته باشد.
۲۱ـ۴ـ۶٫ تشخیص مواد قاچاق
سازمان دیسیژن ساینس اقدام به توسعه ظرفیت تشخیص اتوماتیک مواد قاچاق در ظرفیت های حجیم نظیر مواد مخدر و مواد منفجره، با پیکربندی های حجیم و شک برانگیز، در کانتینرهای حمل محموله بار، نموده است. در این رابطه، چندین ماده، شامل مواد خطرناک و مواد مخدوش شده (موادی که دارای علایمی مشابه با مواد خطرناک هستند) مورد پویش قرار می گیرند. از این داده ها، یک کتابخانه اولیه با توجه به مواد خطرناک و مواد سالم شکل گرفته است (شکل ۲۱ـ۷). اسکن های مستقل این مواد ظرفیت تشخیص اتوماتیک و شناسایی مواد مورد نظر را به خوبی نشان می دهد (شکل ۲۱ـ۸). فرآیندهای انجام شده اخیر بر روی توسعه و گسترش کتابخانه مواد و ارتقای عملکرد در خصوص موقعیت های خوشه ای پیچیده تمرکز داشته است.
۲۱ـ۵٫ تست و ارزیابی
در آگوست ۲۰۱۱، دیسیژن ساینس اپراتور سایت امنیت هسته ای نوادا (NNSS)، فناوری های امنیت ملی، LLC (NSTec) را جهت انجام آزمایشات پروتوتایپ لابراتور MMPDS برای تشخیص SNM مشخص ساخت. در طی ۱۰ روز آزمایش، سیستم مربوطه معرف زمان خرابی صفر بوده است. بیش از ۱۸۰۰ اسکن با استفاده از سه سیستم مختلف SNM اعمال شد که ده مورد آنها در ارتباط با بارهایی با پوشش سربی و فلزی بوده و دیگر محموله های تحت بررسی مجموعه گسترده ای از محصولات مختلف از کالاهای استاندارد تا محموله های بسیار سنگین و NORM را شامل شده اند. عملکرد سیستم در این زمینه مورد بررسی قرار گرفت. یک ویژگی مناسب در ارتباط با عملیات سیستمی و ظرفیت تشخیص مواد هسته ای در این آزمایشات مشخص شد. سازمان دیسیژن ساینس سعی در توسعه ویژگی ها و کاربردهای جدید و همچنین ارتقای عملکرد این سیستم نموده است.
۲۱ـ۶٫ تجاری سازی و پیاده سازی
۲۱ـ۶ـ۱٫ ویژگی های عملیاتی MMPDS در بندر فری پورت کانتینر، باهاما
اولین اسکنر ترکتور، تریلر پروتوتایپ کتابخانه ای در پووی، کالیفرنیا، به سال ۲۰۱۱ توسعه یافت. ساخت این اسکنر در فوریه ۲۰۱۲ آغاز گردید که به عنوان یک اسکنر یا پویشگر تراکتوری ـ تریلری در بندر عملیاتی فری پورت در باهاما نصب گردید. اولین کارکرد این سیستم در آگوست ۲۰۱۱ ارائه شد. این سیستم در دروازه های ورودی و خروجی بندر مربوطه نصب گردیده و اقدام به اسکن کلیه ترافیک های ورودی و خروجی می نماید (شکل ۲۱ـ۹). از زمان راه اندازی این آشکارساز، شرکت دیسیژن ساینس توانایی تحصیل داده های مرتبط با اسکنرهای مربوطه را بدست آورده و تاکنون ۲۰۰۰ کانتینر را تحت فرآیند اسکنینگ قرار داده است. داده های تجاری باارزشی در این زمینه جمع آوری گردیده است.

 

۲۱ـ۶ـ۲٫ انعطاف پذیری عملیاتی پویش بندری
سیستم اسکنر MMPDS که در بندر فری پورت نصب شده است دارای یک طراحی مناسب برای اسکن نمودن کانتینرهایی می باشد که بر روی تریلر کامیون ها قرار گرفته اند. این سیستم را می توان در ناحیه خروجی مناطق مختلف نصب نموده و متعاقباً عملیات اسکن را هنگام با فعالیت های دیگر انجام داد.

 

۲۱ـ۶ـ۳٫ دیگر کاربردهای امنیتی و ایمنی هسته ای اسکن پرتوی کیهانی
خواص کلیدی اسکن ذرات باردار پرتوی کیهانی شامل سیگنال بالا از مواد هسته ای در ارتباط با ویژگی های نسبی مواد عادی، نفوذ کلاترهای بسیار سنگین و ویژگی های پوششی و همچنین عدم وجود تشعشع اضافه، سبب شده است تا چنین فرآیندی به عنوان یک ویژگی پویشی مناسب و راهکار نظارتی مطلوب در صنعت هسته ای به شمار آید. به طور مثال، پویش میون را می توان جهت اسکن یا کنترل میله های سوخت در داخل انباره های ذخیره سازی بکار گرفت. میون ها را نیز می توان جهت اسکن هسته های رآکتور به منظور تأیید وجود سوخت و همچنین مشخص سازی پیکربندی آن در صورت ذوب یا بروز رخدادهای دیگر بکار گرفت. شرکت دیسیژن ساینس اقدام به امضای قراردادی با شرکت توشیبا در هشتم آگوست سال ۲۰۱۴ به منظور پیاده سازی یک سیستم پویشگر در ارتباط با بازسازی مجتمع رآکتورهای دایچی فوکوشیما نموده است. DSIC اقدام به طراحی، تولید و ارائه تشخیصگرها و آرایه های لوله ای نمود که در تناسب با تأسیسات نیروگاه برق هسته ای دایچی هستند. این تشخیصگر به عنوان بخشی از تلاش های کلی شرکت توشیبا به منظور مشخص سازی موقعیت و شرایط سوخت هسته ای در داخل ساختمان های رآکتور تلقی می شود. این اطلاعات حاصله به وسیله تشخیصگرها به شرکت توشیبا در زمینه توسعه یک برنامه بازسازی و احیای ایمن و کارآمد کمک می کنند. این فرآیند نیز در ارتباط با پروژه های بازسازی با توجه به دو مؤلفه تشخیص و مشخص سازی مواد هسته ای و پشتیبانی و به وجود آوردن یک محیط کاری ایمن برای پرسنل راهگشا می باشد. شرکت برق توکیو (TEPCO) این ارزیابی را ارائه داده است که فرآیند توموگرافی  میون (MT)  می تواند سبب تقلیل فرآیندهای بازسازی و احیای نیروگاه فوکوشیما تا ۱۰ سال شود.

 

۲۱ـ۷٫ خلاصه
فرآیند اسکن / پویش پرتوی کیهانی به عنوان تنها راه حل تصویربرداری غیرهجومی پاسیو به شمار می آید. شرکت دیسیژن ساینس اقدام به تجاری سازی سیستم های پویش پرتوی کیهانی برای تشخیص محموله های بزرگ قاچاق و مواد هسته ای و رادیولوژیکی موجود در کانتینرهای حمل بار در مناطق ساحلی و در داخل وسایل نقلیه نموده است. یک نمونه از این سیستم در بندر فری پورت کانتینر واقع در باهاما نصب گردیده و عملیاتی شده است. از این فناوری می توان در کاربردهای متعدد دیگر برای ارتقای امنیت هسته ای نیز استفاده نمود. بر این مبنا خوانندگان می توانند به منظور بحث پیرامون کاربردهای بالقوه با نویسندگان این مقاله تماس بگیرند.

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.