Polacy współtwórcami systemu MODES

fot. Marcin Jakubowski, NCBJ

Z pomocą polskich naukowców międzynarodowa grupa fizyków wybudowała prototyp ruchomego modułowego systemu wykrywania materiałów radioaktywnych i jądrowych o specjalnym znaczeniu - MODES SNM. Badacze z NCBJ odpowiadali za badania nad innowacyjnym układem detektorów wykorzystujących sprężony gaz.

Projekt MODES SNM o wartości 3,3 mln euro (dofinansowany środkami Unii Europejskiej w wysokości 2,4 mln euro) dobiega końca. Prototyp innowacyjnego urządzenia służącego do wykrywania materiałów radioaktywnych i jądrowych o specjalnym znaczeniu (Special Nuclear Materials) został pomyślnie przetestowany w największych węzłach przeładunkowych. Specjalny samochód dostawczy, na którym zamontowano urządzenie, przejechał ponad 6000 tys km zatrzymując się m.in. w portach morskich w Rotterdamie i Dublinie, lotnisku Heathrow w Londynie czy na terenie centrów logistycznych Zurichu i Brukseli. Tam badacze wykonali serie testów w warunkach normalnej, rutynowej pracy. Otrzymane wyniki są zgodne z rezultatami wypracowanymi w laboratoriach i pozwalają na wprowadzenie systemu do prac m.in. na potrzeby służb granicznych i celnych.

 – Wykrywanie specjalnych materiałów jądrowych, a więc tych zawierających wzbogacony uran czy pluton nie jest prostym zadaniem. W celu ich wykrycia niezbędna jest detekcja promieniowania neutronowego i gamma tak aby zwiększyć czułość urządzenia wobec naturalnego tła. Ma to szczególne znaczenie w przypadkach, kiedy takie materiały są ukryte pod osłonami w takich miejscach jak kontenery czy naczepy ciężarówek. Pomiar z wykorzystaniem systemu MODES SNM jest krótki i bardzo skuteczny, dlatego jesteśmy przekonani, że znajdzie on szerokie zastosowanie – tłumaczy prof. dr hab. Marek Moszyński z Zakładu Fizyki Detektorów NCBJ.

W budowie systemu MODES SNM wykorzystano nowatorską technologię budowy detektorów w oparciu o wyspecjalizowane scyntylatory gazowe wysokiego ciśnienia (pracujących nawet przy 200 atmosferach). W porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami wykorzystującymi kryształy scyntylacyjne są one dużo trwalsze i tańsze w eksploatacji.

 – Prototyp urządzenia MODES SNM składa się z dziewięciu modułów detektorów. Pięć z nich zawiera po 2 cylindry wypełnione helem 4 i odpowiada za detekcję neutronów prędkich. W dwóch modułach znajdują się po dwa cylindry wypełnione helem 4, których wewnętrzne ścianki pokryte są litem 6, są więc dodatkowo czułe na neutrony spowolnione. 2 detektory promieniowania gamma wypełnione są ksenonem. Taki układ w połączeniu z innowacyjnym zespołem elektronicznym i dedykowanym układem analizy danych pozwala na bardzo dokładną identyfikację materiałów radioaktywnych – mówi dr Łukasz Świderski, kierownik Zakładu Fizyki Detektorów NCBJ.

System MODES SNM może pracować kilka godzin bez konieczności posiadania zewnętrznego źródła zasilania. Końcowi użytkownicy cenią sobie również przyjazny panel użytkownika, który może być zsynchronizowany z aplikacjami na smartfony czy tablety. Wyświetlane i głosowe sygnały alarmowe informują o wykryciu zagrożenia, a po wykonaniu dłuższych pomiarów można również zidentyfikować źródło promieniowania jak i zastosowane osłony. Urządzenie spełnia ponadto warunki Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej dla przenośnych skanerów promieniowania.

Koordynatorem prac jest Uniwersytet w Padwie (Włochy). Grupa polskich naukowców brała udział przy badaniach nad innowacyjnym układem detektorów. Odpowiadała m.in. za sprawdzeniem czułości urządzeń, oszacowaniem czasu niezbędnego do wykrycia zadanej aktywności jak i zoptymalizowania parametrów pracy w celu zapewnienia możliwie wysokiego prawdopodobieństwa wykrywalności przy jednoczesnej redukcji liczby fałszywych alarmów. Oprócz naukowców z NCBJ nad projektem pracowali również badacze ze Szwajcarii i Wielkiej Brytanii oraz służby celne z Irlandii.

Projekt MODES SNM jest wyjściem naprzeciw potrzebom zapobiegania przemytowi materiałów radioaktywnych i jądrowych, co ma szczególne znaczenie wobec „otwarcia granic” i swobodnego przepływu ładunków w Unii Europejskiej. Tylko w roku 2012 władze celne Unii Europejskiej obsłużyły 139 mln zgłoszeń przywozowych (250 mln artykułów), 105 mln zgłoszeń wywozowych (224 mln artykułów) oraz 17 mln zgłoszeń tranzytowych. Szybkie i efektywne wykrywanie materiałów niebezpiecznych może uchronić przed zamachami terrorystycznymi.

Źródło: NCBJ