Detectietechnieken voor opsporing van nucleair en ander radioactief materiaal Aliki van Heek 24 maart 2014 Symposium Engineers for nuclear security KIVI-gebouw Den Haag Connectie met NSS Doelstelling NSS: nucleair terrorisme te voorkomen door • De hoeveelheid gevaarlijk nucleair materiaal in de wereld te reduceren • De beveiliging van alle nucleaire materiaal en radioactieve bronnen te verbeteren • Internationale samenwerking te verbeteren 2 Connectie met NSS Doelstelling NSS: nucleair terrorisme te voorkomen door • De hoeveelheid gevaarlijk nucleair materiaal in de wereld te reduceren • De beveiliging van alle nucleaire materiaal en radioactieve bronnen te verbeteren • Internationale samenwerking te verbeteren 3 Opzet presentatie • • • • • Wat is het probleem? Wat moet er gedetecteerd worden? Hoe gebeurt dit? Wat gebeurt er bij een alarm? Als er iets gevonden is, wat gebeurt er dan mee? 4 Het probleem Criminelen of terroristen die voor kwaadaardige doeleinden willen verwerven en gebruiken: • Nucleaire explosieven, • Nucleair materiaal om een geïmproviseerd nucleair explosief te bouwen, • Radioactief materiaal om een radiological dispersal device te bouwen 5 Een paar voorbeelden 6 Bulgarije, 1999: verrijkt uranium • Locatie: Ruse, Bulgarije, bij Roemeense grensovergang • Datum: 29 mei 1999 • Materiaal: 10 g verrijkt uranium (72,7%) • Aanleiding tot aanhouding: nerveus gedrag chauffeur – was op terugweg van niet-succesvol verkoopgesprek 7 Thailand, 2003: cesium • Locatie: Bangkok, Thailand; parkeerplaats bij hotel • Datum: 13 juni 2003 • Materiaal: 2,78 GBq cesium-137 • Aanleiding tot aanhouding: anonieme tip – Poging tot verkoop als uranium 8 Georgië, 2006: verrijkt uranium • • • • Locatie: Tblisi, Georgië Datum: 1 februari 2006 Materiaal: 100g uranium-235, 89% verrijkt Aanleiding tot aanhouding: poging tot verkoop aan under-cover agent 9 Rusland, 1995: cesium • Locatie: Moskou, Rusland, stadspark • Datum: 23 november 1995 • Materiaal: rudimentair explosief met cesium137 • Ontdekking: bekendmaking aan lokaal TVnetwerk door makers: Tsjetsjeense terroristen 10 IAEA Incident and Trafficking Database • Opgericht in 1995 als Illicit Trafficking Database • Om informatie te delen • 120 lidstaten • Status eind 2012: – 2331 incidenten gerapporteerd – 615x diefstal of verlies van radioactief mateiraal – 16x smokkel van hoogverrijkt uranium 11 Wat moet er gedetecteerd worden? • Nucleair materiaal – Splijtbaar materiaal: • Uranium-235 en -233, of verrijkt in deze isotopen • Plutonium -239 en -241 • Materiaal dat één of meer van bovengenoemde isotopen bevat – Source materiaal: • Natuurlijk uranium • Verarmd uranium • Thorium → kan in voldoende hoeveelheden een nucleair explosief vormen • Radioactief materiaal – Niet geschikt om een nucleaire explosie te produceren 12 Radioactief materiaal Meest voorkomende oorsprong: • Industrie, b.v. – – – – – barium-133 cobalt-60 cesium-137 selenium-75 strontium-90 • Medisch, b.v. – cobalt-60 – cesium-137 13 Basisfunctie detectietechnieken • Straling heeft interactie met detector • Resulterende energie wordt geconverteerd in een elektrisch signaal • Signaal wordt verwerkt in detector: vergelijking stralingsniveau met ingestelde grenswaarde • Afleesbaar resultaat (getal) • Visueel, akoestisch of trillingsalarm • Correctie voor achtergrondstraling 14 Te detecteren straling • Gammastraling • Neutronen Neutron 15 Principe detectie gammastraling • Gamma-foton ioniseert atoom • Verschillende media, b.v. gas 16 Principe detectie neutronen • Neutron botst met atoomkern → kernreactie • B.v. n + He-3 → H-3 + p → + • Proton ioniseert het gas + 17 Detectietechnieken • Vaste portaalmonitoren: detecteren radioactief materiaal dat langskomt • Persoonlijke stralingsdetectoren: worden gedragen door personeel • Draagbare gamma- en neutronendetectoren: om locatie van radioactief materiaal vast te stellen • Draagbare apparatuur voor radionuclide identificatie: d.m.v. analyse uitgezonden energiespectrum 18 Portaalmonitor voor voertuigen 19 Portaalmonitor voor voetgangers op een vliegveld 20 Persoonlijke stralingsdetectoren 21 Radionuclide identification devices 22 Nuclide-specifieke straling • Radioactieve materialen geven ‘vingerafdruk’ door karakteristieke gammastraling: eigen energieverdeling b.v. cobalt-60 → intensiteit natuurlijk uranium → energie 23 Vereiste eigenschappen apparaat voor nuclide identificatie • Groot energiebereik • Interne verwerking meetresultaten tot energie en vorm gammaspectrum • Software: – die de gevonden energieën en intensiteiten vergelijkt met radionucliden bibliotheek – met onderscheidend vermogen naar mengsels en afgeschermde radionucliden 24 Mate van gevaar • Biologisch effect van straling: – Dosisequivalent: geabsorbeerde stralingsenergie per kg weefsel, gecorrigeerd met een weegfactor voor het soort straling. – Gemeten in eenheid sievert • Bij omgang met stralingsbronnen gaat het vaak om het dosisequivalenttempo: hoe snel wordt het biologisch effect bereikt? – Gemeten in eenheid sievert per uur (Sv/h) – In de praktijk vaak mSv/h 25 Bij alarm.. stralingsdetectieapparatuur inlichtingen alarm verificatie nee vals alarm ja Bepalen gevaar & localiseren bron Dosistempo > 0,1 mSv/h @1m of neutronen of oppervlaktebesmetting Dosistempo < 0,1 mSv/h @1m 1 26 2 1 Dosistempo < 0,1 mSv/h @1m - identificeren bron Onschuldig alarm Bevestigd nietonschuldig alarm Rapportage Inbeslagname materiaal Tijdelijke opslag Onderzoek Juridisch proces 27 2 Dosistempo > 0,1 mSv/h @1m of neutronen of oppervlaktebesmetting - Veiligheidsprocedures - Kennisgevingsprocedures - Isoleren bron Noodprocedures activeren 28 Wat gebeurt er met gevonden nucleair of radioactief materiaal? • Gevonden materiaal gaat in opslag bij bevoegde opslag faciliteit – In Nederland: COVRA • Is verwerking in kernreactoren een optie? – Niet voor deze gesmokkelde of verlaten bronnen: • verwerking in splijtstofstaven is veel duurder dan opslag. • veel bronnen zijn te kortlevend. – Wel voor grote hoeveelheden gecontroleerd geproduceerd uranium en plutonium: • uit opwerkingsfabrieken • uit kernwapens → volgende presentatie 29 Hartelijk dank voor uw aandacht!
© Copyright 2024 ExpyDoc
