Energiezuinige beeldvorming tuurt door stalen containers om kernmateriaal te vinden

Anonim

Energiezuinige beeldvorming tuurt door stalen containers om kernmateriaal te vinden

Wetenschap

Chris Wood

19 april 2016

Het lage energetische karakter van de methode betekent dat stralingsschade aan de inhoud van de container minimaal zou zijn (Credit: Anna Erickson)

Het detecteren van nucleair materiaal wanneer het wordt afgeschermd door stalen transportcontainers, is een moeilijke taak, maar een nieuwe energiezuinige beeldvormingstechniek kan de hoofdpijn gewoon wegnemen. De methode werkt door een combinatie van neutronen en hoogenergetische fotonen af ​​te vuren, en op zoek te gaan naar een unieke emissiehandtekening die als reactie is vrijgegeven.

Miljoenen vrachtcontainers worden elk jaar over de hele wereld verplaatst en ervoor zorgen dat gevaarlijk nucleair materiaal niet door de kloven glijdt, is een buitengewoon moeilijke taak. Er is enige vooruitgang geboekt met betrekking tot detectiemethoden, maar een nieuw systeem zou het vinden van nucleair materiaal veel gemakkelijker kunnen maken.

De nieuwe technologie maakt gebruik van een ionenversneller, die zware isotopen van waterstof produceert. Deze zijn gericht op boor, wat resulteert in de emissie van neutronen en hoogenergetische fotonen, gefocust in een waaiervormige straal die kan worden gebruikt om containers te scannen.

Beeldvormingsdetectoren worden rond de container geplaatst, waardoor de emissies die door de straal worden veroorzaakt, direct worden opgepakt. Een combinatie van de fotonen en neutronen prikkelt elk aanwezig kernmateriaal, waardoor het gammastralen en neutronen uitzendt. De kenmerken van de verschillende deeltjes geven informatie over de materialen in de container.

Wanneer de deeltjes in contact komen met splijtbaar materiaal, worden zowel prompte als vertraagde neutronen gegenereerd. De vertraagde deeltjes kunnen worden gedetecteerd door het dikke metaal van zeecontainers en ze worden niet gegenereerd door niet-splijtbare materialen zoals lood. Als zodanig is het mogelijk om ze te gebruiken als indicator of materialen die bedoeld zijn voor de ontwikkeling van nucleaire wapens aanwezig zijn.

Hoewel de techniek in de echte wereld nog op de proef moet worden gesteld, is deze in laboratoriumomstandigheden op de proef gesteld. Een samenwerkingsverband van het Georgia Institute of Technology en MIT ontdekte dat de deeltjes de afscherming konden passeren, waarbij de detectors tegenovergesteld waren geplaatst en de verklikkerdeeltjes oppikken.

Als het testen van de techniek in de praktijk de veelbelovende resultaten van het laboratorium ondersteunt, kan de nieuwe technologie een grote impact hebben op de beveiliging, waardoor de verzending van gevaarlijke materialen wordt verbeterd. Zijn energiezuinige karakter moet ook voorkomen dat het scanproces schade toebrengt aan elektronica of iets in de container dat gevoelig is voor straling.

De volledige details van de studie worden online gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Reports .

Bron: Georgia Tech

Het lage energetische karakter van de methode betekent dat stralingsschade aan de inhoud van de container minimaal zou zijn (Credit: Anna Erickson)