辐射探测技术在安全及反恐方面的应用演示文稿

辐射探测技术在安全及反恐方面的应用演示文稿当前第1页\共有64页\编于星期三\15点（优选）辐射探测技术在安全及反恐方面的应用当前第2页\共有64页\编于星期三\15点按实施载体对恐怖主义分类当前第3页\共有64页\编于星期三\15点核威胁极端恐怖主义所采用大规模杀伤性武器包括核武器、生物战剂和化学战剂，其中核武器是最具破坏性，也最为人们恐惧的恐怖主义手段。单就核威胁的实现形式而言，除了采用核武器以外，还有各种以“脏弹”形式存在的有害核放射性物件（RadiologicalDispersalDevice），其威胁更具隐蔽性。当前第4页\共有64页\编于星期三\15点主要核威胁种类当前第5页\共有64页\编于星期三\15点1993年2001年核走私事件统计当前第6页\共有64页\编于星期三\15点核威胁电脑模拟图：华盛顿遭核弹袭击后的场景图片：核武器及其器件照片：“脏弹”当前第7页\共有64页\编于星期三\15点历史上的武器级核原料走私事件当前第8页\共有64页\编于星期三\15点恐怖事件不断当前第9页\共有64页\编于星期三\15点活动区域广泛当前第10页\共有64页\编于星期三\15点放射源种类放射性物质从运用领域上一般分为三类：特殊性核物质、医疗及工业用放射源、天然放射性物质。当前第11页\共有64页\编于星期三\15点放射性物质清单（一）当前第12页\共有64页\编于星期三\15点放射性物质清单（二）当前第13页\共有64页\编于星期三\15点放射性物质清单（三）当前第14页\共有64页\编于星期三\15点

核武器（NW）核材料（SNM）

U(铀）：99.3%U238;0.7%U235HEU：20%U235Pu（钚）

WGP：93%Pu239核武器26KgHEU,5KgWGPu

体积：11cm3;6cm3放射源需要探测的物质当前第15页\共有64页\编于星期三\15点SNM的特征原子序数Z和密度，Z=92，94，

ρ=19.05g/ccX射线的阻止本领很高（吸收和散射）半衰期：Pu24000年；U700M年辐射产物：γ:6-10/fissionn：2-3n/fission1-2MeV60000n/skg(Pu);3/sKg(U)辐射γ能谱:中子或高能γ使SNM发生裂变并产生滞后X和n辐射当前第16页\共有64页\编于星期三\15点铀和钚都有特征GAMMA能谱

90%U235的γ谱及其本底，1kg,2400sWDPu的γ谱及其本底1kg,2400s当前第17页\共有64页\编于星期三\15点90%U235的γ谱及其本底，1kg,2400s、PVT探测器不同探测器测量Pu239的γ谱当前第18页\共有64页\编于星期三\15点探测PO239的特征GAMMA谱当前第19页\共有64页\编于星期三\15点

侦测工作的三大组成部分目标-得到SNM的辐射特征侦测工作三部分：探测：得到数据-γ和n转换为电脉冲三种探测器：闪烁体；半导体；He3管密度的探测：高能γ的吸收或散射算法：将测量数据变成有用的信息操作理念：CONOPS（conceptofoperation)对信息反应的操作当前第20页\共有64页\编于星期三\15点GAMMA探测和鉴别仅探测辐射一定的分辨率能辨别同位素好的分辨率精确地辨别同位素通过裂变辐射的γ谱辨别同位素通过成像给出γ的来源三个特性：

探测效率：记录信号的能力谱的分辨率：分辨谱中峰的尖锐程度信号噪声比：区别真信号后噪声（辐射本底）

当前第21页\共有64页\编于星期三\15点现行探测技术辐射剂量报警系统（Pagers）入口（门式）辐射监测系统（PVT）同位素辨别装置（手持HPGe）辐射成像系统（高能γ集装箱检查）当前第22页\共有64页\编于星期三\15点当前第23页\共有64页\编于星期三\15点当前第24页\共有64页\编于星期三\15点当射线与试样碰撞时生成阴阳两种离子。纵向有一个电场。不同样品物质离子的极性不同，迁移率

到达收集器的漂移时间也不同，依据离子的极性和漂移时间对被检测样品做出分析。

当前第25页\共有64页\编于星期三\15点拉曼光谱是一种散射光谱。对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子研究结构的一种分析方法。当前第26页\共有64页\编于星期三\15点当前第27页\共有64页\编于星期三\15点当前第28页\共有64页\编于星期三\15点双能扫描系统当前第29页\共有64页\编于星期三\15点当前第30页\共有64页\编于星期三\15点当前第31页\共有64页\编于星期三\15点当前第32页\共有64页\编于星期三\15点RM检测系统当前第33页\共有64页\编于星期三\15点

先进的探测技术NewScintillationmaterialGamma-raySpectrumAnalysisApplicationusingMultipleAlgorithmsCAARS:low-riskdual-energyradiographysystem&Higher-riskdual-energyradiographysystem;UsingbackscatteredX-raytodetectDensematerialMuonTomographyScanningCargoorSNMwithNuclearResonanceFluorescenceDetectSNMataDistanceDetectSNMsingmono-energyγbeam当前第34页\共有64页\编于星期三\15点分辨率不断提高的CS137GAMMA能谱测量CZT探测器各种探测器的探测效率和能量分辨当前第35页\共有64页\编于星期三\15点新型闪烁材料SrI2碘化锶晶体–Veryhighlightoutput;goodenergyresolution;inexpensivetoscaleuptolargedetectors.Semiconductor:TlBr溴化铊–Asgoodascurrentroomtemperaturedetectormaterials;canbegrowntomuchlargersizethancurrentsemiconductordetectormaterialsNano-compsitescintillators当前第36页\共有64页\编于星期三\15点CAARS双能辐射成像技术当前第37页\共有64页\编于星期三\15点

X-RAY反散射技术不同元素对不同能量gamma的背散射利用gamma的背散射辨别高Z物质工作原理当前第38页\共有64页\编于星期三\15点

MuonTomography当前第39页\共有64页\编于星期三\15点

ScanningCargoorSNMwithNuclearResonanceFluorescence当前第40页\共有64页\编于星期三\15点

DETECTSNMATADISTANCE当前第41页\共有64页\编于星期三\15点单能GAMMA成像技术DetectionofSNMusingmonoenergetic-raysComputed-yieldvs.energy

600±5%keV,1010photons当前第42页\共有64页\编于星期三\15点发展产品当前下一代先进技术研发探索辐射成像VACIS,汽车货物检测系统单能X射线，背散射X射线先进货物自动辐射成像系统自动探测高Z物质增强型的货物自动辐射成像系统(VSSNM)

有POE和没有POE的自动探测SNMSNM被动式自动的对屏蔽的ＳＮＭ探测大型远距SNM探测门式监测PVT聚苯乙烯

ASP(NaIandHPGe)先进门式谱分析仪器成像技术信号更清晰，(StandoffATD)

增加PD减少FAR改进高分辨大体积低成本的闪烁材料探测高速车载目标手持GR-135,SAIC产品：手持辐射监测，鉴别探测等手持辐射探测系统手持，携带，轻的HPGe智能个人辐射定位直接，无线，网络控制同位素辨别发展室温下像HPGe性能的探测器改进电子学中子固体探测器小型系统辐射呼叫供应商支持现行的产品和未来的发展趋势当前第43页\共有64页\编于星期三\15点基本内容当前第44页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划

SECONDLINEOFDEFENSE任务：加强与合作伙伴国家在边界上共同防范、查验和阻止特殊核材料走私的能力。查验场所包括：边界、空港、海港和其他国家入口。策略：基于全球合作，通过如下手段控制核材料走私：A通过先进的科技手段搜索、探测并识别放射性物质；B发展制定出应对方案和响应流程；C预判未来核走私的全球态势，并提前干预。要点：A可持续地（sustainable）、B有效的(effective)防范阻止查验当前第45页\共有64页\编于星期三\15点多层核防护方案设计理念当前第46页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划第二防线计划在国际100个重要海港装配监测设备。支持各国海关和港务局相关查验工作。与其他相关机构展开合作，包括：-CBP/ICE:ContainerSecurityInitiative(CSI)-CBP:SecureFreightInitiative(SFI)大港计划MegaportsInitiative在全世界600个入口处（包括机场、边界、海港）装配监测设备。支持各国相关机构的查验工作。

与国际相关机构展开合作，包括：-InternationalAtomicEnergyAgency(IAEA)-EuropeanUnion核心计划CoreProgram当前第47页\共有64页\编于星期三\15点汽车通道二级详查中心控制室

第二防线计划ALARM原则机场铁路通道海港行人通道第二防线计划全局布控结构图当前第48页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划

一个可持续性监测系统的基本构成要素信息交流设备日常操作&常规安全检查技术支持维护与维修核辐射源获取与存储培训响应流程与操作框架当前第49页\共有64页\编于星期三\15点大港计划进程当前第50页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划（已完成）当前第51页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划（在建）当前第52页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划（所有）当前第53页\共有64页\编于星期三\15点当前第54页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划实例照片当前第55页\共有64页\编于星期三\15点第二防线计划实例照片SriLanka（18RPMs）Philippine（19RPMs）Thailand（19RPMs，1forrail）Singapore（2RPMs）当前第56页\共有64页\编于星期三\15点基本内容当前第57页\共有64页\编于星期三\15点为何需要国际标准市场上存在着各种各样的核辐射监测设备，国际标准从规划出发保证各种设备满足应用需求。

可靠性标准保证用户在进行辐射监测时的安全，同时保证设备的使用可靠性。当前第58页\共有64页\编于星期三\15点相关机构与标准(整体方案)当前第59页\共有64页\编于星期三\15点IEC62244InstalledradiationmonitorsforthedetectionofradioactiveandspecialnuclearmaterialsatNationalborders(RPMs)

IEC62484Spectroscopy-basedportalmonitorsusedforthedetection&identificationofillicittraffickingofradioactivematerial（SRPMs）ANSIＮ42.35EvaluationandPerformanceofRadiationDetectionPortalMonitorsforUseinHomelandSecurity（RPMs）ANSIＮ42.38PerformanceCriteriaforSpectroscopy-BasedPortalMonitorsUsedforHomelandSecurity门式放射性物质监测系统（RPM类与SRPM类）威视ＲＭ２０００ＣａｎｂｅｒｒａＲａｄＳｅｎｔｒｙ当前第60页\共有64页\编于星期三\15点手持式核素识别仪（ＲＩＤ类）威视ＲＭ０１００ＮＡ/NHCanberra

ERKIEC62327Hand–heldinstrumentsforthedetection&identificationofradionuclidesandfortheindicationofambientdoseequivalentratefromphotonradiation(RIDs）

IEC6