2 Общие сведения об устройстве технических средств таможенного контроля ДРМ Классификация технических средств радиационного контроля по назначению, по типу решаемых задач Технические средства, применяемые при ТКДРМ Изучаемые вопросы
3 Под ионизирующим излучением, в самом общем смысле данного термина, принято понимать любой вид излучения, состоящего из заряженных частиц, нейтральных частиц или квантов, который при своем взаимодействии с физической средой непосредственно или косвенно производит ее ионизацию. Процесс регистрации ионизирующего излучения реализуется только в том случае, если взаимодействие излучения с веществом детектора сопровождается процессом преобразования энергии излучения в другой вид энергии, удобный для регистрации. Общие принципы и методы регистрации ионизирующих излучений
4 Ионизационный метод Сцинтилляционный метод Химический метод а) радиолиз воды: Н 2 О→ Н 2 О + + е - →Н + + ОН + е - б) превращение ионов железа: Fe 2+ + ОН → Fe 3+ + ОН‾ Калориметрический метод Фотографический метод а) свет + AgBr → Ag б) Ag + проявитель → почернение фотопленки Методы регистрации радиоактивных излучений
5 Датчики ионизирующих излучений Датчики ионизирующих излучений относятся к электронным устройствам, основное назначение которых заключается в преобразовании актов взаимодействия потока частиц ионизирующего излучения с детектором излучений в электрические сигналы, которые могут быть зарегистрированы и обработаны соответствующей измерительной аппаратурой. В комплекте с измерительными блоками датчики образуют приборы для измерения ионизирующих излучений (дозиметры, радиометры, спектрометры и пр.). Согласующий усилитель Детектор излучения Формирователь сигнала Предварительный усилитель Выходной усилитель Блок питания
6 Детекторы ионизирующих излучений В технических средствах таможенного контроля используются, в основном, два типа детекторов: Ионизационные детекторы с прямым преобразованием энергии частиц в электрический заряд. К ним относятся газонаполненные детекторы (ионизационные камеры, пропорциональные и газоразрядные счетчики) и полупроводниковые детекторы (ППД). Сцинтилляционные детекторы, в которых используется люминесценция вещества детектора при поглощении излучения с последующим преобразованием энергии световых фотонов в электрический сигнал − при помощи фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). По линейности преобразования энергии излучения в энергию выходного сигнала различают пропорциональные и непропорциональные детекторы. По агрегатному состоянию рабочей среды детекторы подразделя-ются на газовые, жидкостные и твердотельные. По типу регистрируемого излучения: детекторы -частиц, -частиц, -квантов, нейтронов.
7 Классификация технических средств по назначению Приборы радиационного контроля Дозиметры Радиометры Спектрометры Комбинированные приборы
8 Задача ТКДРМ Типы приборов Дозиметры Радиометры Спектрометры Комбинированные приборы 1 2 3 4 1 − контроль за радиационной обстановкой и обнаружение ДРМ; 2 − измерение значений параметров, характеризующих источники и поля излучений ДРМ и взаимодействие этих излучений с веществом с целью последующего протоколирования; 3 − определение радионуклидного состава источников ионизирующих излучений в объектах ТКДРМ; 4 − обеспечение безопасности персонала. Классификация технических средств ТК по типу решаемых задач
9 Блок-схема прибора для регистрации ионизирующего излучения ДЕТЕКТОР ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ Технические средства РК
10 Применение газоразрядных детекторов в приборах ТКДРМ Тип прибора ТКДРМ Вид детектора Вид регистрируемого излучения Система «Янтарь» счетчик Гейгера, наполненный 2 Не 3 и 18 Ar 40 нейтронное Дозиметр РМ-1203 счетчик Гейгера -излучение Дозиметры ДБГ-01Н счетчик Гейгера -излучение ДБГ-04А счетчик Гейгера -излучение Радиометр-спектрометр МКС-А02 (МКС-А03) счетчик Гейгера, наполненный 2 Не 3 и 18 Ar 40 нейтроны РСУ-01 «Сигнал-М» счетчик Гейгера -, β-излучения
11 Применение сцинтилляционных детекторов в приборах ТКДРМ Тип прибора ТКДРМ Вид сцинтиллятора Вид излучения РСУ-01 «Сигнал-М» NaI (Tl) -излучение РСУ-01 «Сигнал-М» ZnS (Ag) +LiF нейтронное МКС-А02(А03) ZnS (Ag) α-излучение МКС-А02(А03) NaI (Tl) -излучение АТ1121(1123) Пластиковый -излучение РМ1401 CsI (Tl) -излучение Янтарь по л истирол с добавками -излучение Гамма-1С/ NB NaI (Tl) -излучение
12 Применение полупроводниковых детекторов в приборах ТКДРМ Тип прибора ТКДРМ Вид детектора Вид излучения СКС-50М Ge ( Li) - излучение
13 Технические средства ТКДРМ Технические средства ТКДРМ (ТС ТКДРМ) − это комплекс специальных видов приборов, применяемых таможенными органами в процессе фактического таможенного контроля объектов, перемещаемых через границу в следующих целях: пресечение контрабанды ДРМ; установление соответствия содержимого контролируемых объектов, содержащих ДРМ, представленным на них сведениям; выявление в контролируемых объектах предметов таможенных правонарушений; обеспечение индивидуального дозиметрического контроля сотрудников, проводящих фактический контроль.
14 Типы приборов ТКДРМ № Типы приборов Название приборов 1 Аппаратура наблюдения и локализации ДРМ (специальные ТС) СТСО ДРМ «Янтарь», РМ1401, РМ1401М, РМ1401К-01 2 Дозиметры (индивидуальные и ТС для обеспечения радиационной безопасности) РМ1203М, РМ1621, АТ-1121, АТ-1123 3 Радиометры-спектрометры (комбинированные приборы) РСУ-01 «Сигнал-М», МКС-А02, МКС-А03 4 Спектрометры (специальные ТС) СКС-50М, Гамма-1С/ NB (Приказ ГТК России от 29.10.2003 № 1220 с изменениями от 04.02.2004)
15 Приказом ГТК России от 29.10.2003 № 1220 установлен следующий порядок применения технических средств (ТС) в таможенных органах РФ: К применению допускаются полностью укомплектованные ТС, соответствующие требованиям нормативной и эксплуатационной документации, сертифицированные компетентным органом РФ. ТС применяются должностными лицами таможенных органов, прошедшими соответствующую подготовку и имеющими разрешение на допуск к самостоятельной работе и применению технических средств. ТС могут применяться для обнаружения ДРМ при таможенном контроле: любых товаров, перемещаемых через таможенную границу РФ, в т. ч. ручной клади и сопровождаемого багажа пассажиров и транспортных служащих; несопровождаемого багажа пассажиров, среднегабаритных грузовых (товарных) упаковок, крупногабаритных грузовых упаковок (контейнеры, грузовые платформы, бункеры и т.п.; всех видов транспортных средств; международных почтовых отправлений; к онкретных лиц, если есть основания полагать, что они скрывают товары, являющиеся объектами нарушения таможенного законодательства. Применение технических средств для таможенного контроля ДРМ
16 Работает непрерывно, круглосуточно, в автоматическом режиме и обеспечивает световую и звуковую сигнализацию при обнаружении ДРМ (и других товаров и транспортных средств с повышенным уровнем ИИ). Для целей таможенного контроля должны использоваться только модификации СТСО ДРМ «Янтарь», имеющие детекторы - и нейтронного излучений. Янтарь-2П Янтарь-1Ж Янтарь-1А Стационарная таможенная система обнаружения ДРМ «Янтарь» Назначение: Проведение радиационного контроля пассажиров, автомобильных и железнодорожных транспортных средств, багажа и товаров на пешеходных, автомобильных и железнодорожных пунктах пропуска при таможенном наблюдении.
17 Поисковые приборы РМ1401 РМ1401М РМ1401К-01 Назначение: обнаружение, поиск и локализация радиоактивных и ядерных материалов по скорости счета гамма-излучения (РМ1401, РМ1401М), гамма- и нейтронного излучения (РМ1401К-01), а также оценка МЭД гамма-излучения.
18 Назначение : обнаружение и локализация источников гамма -излучения и оценка МЭД гамма -излучения. Дозиметр поисковый микропроцессорный ДРС-РМ1401
19 Основные технические характеристики Чувствительность 100(имп./с)/(мкЗв/ч) Диапазон установки порогов по мощности дозы 0,1−500 мкЗв/ч Диапазон регистрируемых энергий 0,06−3 МэВ Диапазон изменения количества среднеквадратичных отклонений 1−7 Время непрерывной работы от одного комплекта питания 1000 ч Диапазон измерения МЭД 0,05−40 мкЗв/ч Время измерения 0,25 с Время счёта в режиме калибровки: - по уровню фона - в режиме поиска 36 с 2 с Дозиметр поисковый микропроцессорный ДРС-РМ1401
20 Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ1401М Назначение: обнаружение и локализация источников гамма -излучения и оценка МЭД гамма -излучения.
21 Основные технические характеристики Чувствительность: по Cs-137 по Am-241 100 (имп./с)/(мкЗв/ч) 70 (имп./с)/(мкЗв/ч) Диапазон регистрируемых энергий 0,06−3,0 МэВ Диапазон изменения количества n среднеквадратичных отклонений фона От 1 до 9,9 с шагом 0,1 Обнаружение на расстоянии 0,2 м ( n =4) при перемещении со скоростью 0,2 м/с и времени измерения 2 с 55 кБк (Ва-133) Диапазон измерения МЭД фотонного излучения 0,05−40 мкЗв/ч Время счёта в режиме калибровки: - по уровню фона - в режиме поиска 36 с 2 с Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ1401М
22 Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ1401К-01 Назначение: обнаружение и локализация источников гамма - и нейтронного излучений; оценка МЭД гамма -излучения.
23 Основные технические характеристики 1. Чувствительность (с -1 )/(мкЗв/ч) по γ -излучению: для Cs-137 − 100 для Am-241 − 70 по нейтронному излучению (имп. см -2 )/нейтрон: для Pu- -Ве − 0,1 для тепловых нейтронов − 7,0 2. Диапазон регистрируемых энергий (МэВ): γ -излучения − 0,033−30 нейтронного излучения − до 14 3. Количество среднеквадратичных отклонений от 1 до 9,9 через 0,1 4. Диапазон измерения МЭД (мкЗв/ч) − 0,1−40 5. Время счёта: в режиме калибровки по уровню фона, с − 36 в режиме поиска − 2 Измеритель-сигнализатор поисковый ИСП-РМ1401К-01
24 Индивидуальные дозиметры Назначение индивидуальных дозиметров РМ1203, РМ1203М и РМ1621(А): непрерывное измерение эквивалентной дозы (ЭД) и мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения (РМ1203, РМ1203М); непрерывное измерение эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы гамма- и рентгеновского излучения (РМ1621(А). РМ1203(М) РМ1621(А)
25 Назначение: измерение эквивалентной дозы гамма -излучения; измерение мощности эквивалентной дозы гамма - излучени я. Индивидуальный дозиметр ДКГ-РМ1203
26 Технические характеристики индивидуальных дозиметров ДКГ-РМ 1203-01(02), -03(04), - М Индивидуальный дозиметр ДКГ-РМ1203
27 Назначение: измерение эквивалентной дозы рентгеновского и гамма-излучений; измерение мощности эквивалентной дозы рентгеновского и гамма-излучений. Индивидуальный дозиметр рентгеновского и гамма-излучений ДКГ-PM1621
28 Технические характеристики Диапазон измерения дозы 1 мЗв − 9,99 Зв Диапазон измерения МЭД 0,1 мкЗв/ч − 0,1 мЗв/ч Диапазон установки порогов по дозе во всем диапазоне измерения дозы Диапазон установки порогов по МЭД во всем диапазоне измерения МЭД Диапазон регистрируемых энергий 10 кэВ − 20 МэВ Время срабатывания при скачкообразном изменении МЭД, не более 5 с − при увеличении 10 с − при уменьшении Дополнительные функции режим связи с ПК Индивидуальный дозиметр рентгеновского и гамма-излучений ДКГ-PM1621
29 Назначение: радиометры-спектрометры МКС-А02 и МКС-А03 предназначены, в основном, для оперативного получения информации об объекте, вызвавшем срабатывание СТСО ДРМ «Янтарь». определять местонахождение ИИИ в объекте таможенного контроля по их гамма- и (или) нейтронному излучениям (режим поиска); измерять количественные характеристики ядерных излучений ИИИ по альфа-, бета-, гамма- и нейтронному каналам; определять наличие на поверхности объекта контроля альфа- и бета-загрязнения и измерять их характеристики; измерять мощность эквивалентной дозы гамма- и нейтронного излучений; идентифицировать гамма-излучающие радионуклиды путем измерения и обработки их гамма-спектров. МКС-А02 МКС-А03 Радиометры-спектрометры МКС-А02 и МКС-А03
30 Радиометр- спектрометр МКС-А03-1 Выносной детектор - и - излучений БДС-АБ2 Выносной детектор нейтронов БДН-06Н Устройство зарядки и калибровки Радиометр-спектрометр МКС-А03
31 Идентифицирует более 25 нуклидов. 2. Измеряет: спектр - квантов; плотность потока: - частиц 1−5000 см 2 /с; - частиц 2−5000 см 2 /с. Диапазон энергий: - излучение 50−3000 кэВ; - излучение 300−3000 кэВ; - излучение 3000−10000 кэВ; n - излучение 0,025 эВ − 10 МэВ. Диапазон измерения МЭД - излучение 0,1 − 10 4 мкЗв/ч; n - излучение 1 − 10 4 мкЗв/ч. Энергетическое разрешение: - тракт − не более 8 %. 6. Погрешность измерения плотности потока частиц: − не более 20 %. Радиометр-спектрометр МКС-А03 Технические характеристики
32 Основные функции радиометров-спектрометров Радиометр-спектрометр выполняет четыре основные функции: поисковый прибор фиксирует превышение суммарной скорости счета по гамма- и нейтронному каналам над соответствующими фоновыми значениями; дозиметр анализирует счет от нейтронного канала и информацию, содержащуюся в гамма-спектре. При помощи микропроцессора производится расчет мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма- и нейтронного излучений; радиометр производит измерение плотности потока альфа- и бета-излучения; спектрометр преобразует энергию кванта ионизирующего излучения в электрический импульс и формирует спектр частиц, исходящих от источника излучения.
33 Гамма-спектрометр «Гамма-1С/ NB 1» детектор (сцинтиллятор NaI) анализатор АИ-8К- NB компьютер Назначение: идентификация радионуклидов; определение активности радиоизотопных источников в защитных контейнерах и без них; определение степени обогащения урана в защитных контейнерах и без них. Блок питания аппаратуры
34 Идентифицирует: более 50 нуклидов. Измеряет: спектр - квантов. Диапазон энергий: - кванты 50−3000 кэВ. Количество каналов: 1024. Максимальная статистическая загрузка − не более 50 000 имп/с. Энергетическое разрешение: по линии 661 кэВ − не более 8 %. Погрешность измерения активности: для точечной геометрии не более 30 %. Время непрерывной работы: от сети 220 В − не менее 24 ч; от аккумуляторов − 8 ч. 9. Срок службы − не менее 12 лет. Технические характеристики
35 Назначение: идентификация радионуклидов; контроль активности радиоактивных источников в защитных контейнерах и без них; контроль степени обогащения урана в защитных контейнерах и без них; определение изотопного состава плутония. Гамма-спектрометр СКС-50М
36 Одноплатный спектрометр Детектор из сверхчистого Ge Сосуд Дьюара для жидкого азота Ноутбук Принтер Устройство гамма-спектрометра СКС-50М
37 Идентифицирует: более 300 радионуклидов. Измеряет: спектр - квантов. Диапазон энергий: - кванты 50−3000 кэВ. Количество каналов: от 1024 до 8192. Емкость канала не менее 2 14 имп. 6. Энергетическое разрешение: по линии 661 кэВ − не более 0,25 %. 7. Погрешность измерения активности: для точечной геометрии не более 30 %. 8. Время непрерывной работы: от сети 220 В − не менее 24 ч; от аккумуляторов − 4 ч. 9. Средняя наработка на отказ − не менее 4000 ч. 10. Срок службы − не менее 10 лет. Технические характеристики
38 Аппаратурные спектры -излучения источника 90 Th 232, измеренные с помощью гамма-спектрометров: 1 − «Гамма-1С/ NB 1»; 2 − СКС-50М. Аппаратурные спектры -излучения
39 Контейнер УКТ Время измерения, c Заявленное обогащение, % Расчетное обогащение, % Разность, % DOT21PF-1B УКТ DOT21PF-1 600 0,72 0,71 1,38 Определение степени обогащения урана Применение гамма-спектрометра «Гамма-1С/ NB1 »
40 Изотопный состав плутония. ----------------------------------------------------------------------------------- Изотоп Масс. доля (%) Декларировано Отклонение(%) ----------------------------------------------------------------------- ------------ Pu-238 0.0246 0.0200 22.88 Pu-239 89.8313 90.1000 -0.30 Pu-240 9.9807 9.0500 10.28 Pu-241 0.1334 0.1000 33.41 Pu-242 0.0300 0.030 0 0.00 Am-241 0.8505 0.7000 21.51 Определение изотопного состава плутония Применение гамма-спектрометра СКС-50М
41 Контрольные вопросы Какие ТС обнаружения применяются в таможенных органах? Какие существуют модификации СТСО ДРМ «Янтарь»? Какие переносные ТС обнаружения применяются в таможенных органах? Для чего предназначены дозиметры типа РМ1401, РМ1401М и РМ1401К-01? Какие типы приборов применяются для индивидуального дозиметрического контроля? Для чего предназначены индивидуальные дозиметры РМ1203 и РМ1621? Для каких целей предназначен радиометр-спектрометр МКС-А03? Какие блоки детектирования входят в состав радиометра-спектрометра МКС-А03 и какие виды излучений можно обнаружить с их помощью? Каково назначение гамма-спектрометра «Гамма-1С/NB1»? Что входит в состав гамма-спектрометра «Гамма-1С/NB1», каковы его основные технические характеристики? Каково назначение гамма-спектрометра СКС-50М? Что входит в состав гамма-спектрометра СКС-50М, каковы его основные технические характеристики?
