El escaneo de carga o la inspección no intrusiva ( NII ) se refiere a métodos no destructivos de inspección e identificación de mercancías en los sistemas de transporte. A menudo se utiliza para la digitalización de la intermodal de mercancías de los contenedores de transporte . En los EE. UU. Está encabezado por el Departamento de Seguridad Nacional y su Iniciativa de Seguridad de Contenedores (CSI) que intenta lograr un escaneo de carga al cien por cien para el 2012 [1] como lo requiere el Congreso de EE. UU. Y lo recomienda la Comisión del 11-S . En los EE. UU., El objetivo principal del escaneo es detectar materiales nucleares especiales(SNM), con la ventaja adicional de detectar otros tipos de carga sospechosa. En otros países, el énfasis está en la verificación de manifiestos, la recaudación de tarifas y la identificación de contrabando. [2] En febrero de 2009, se escaneó aproximadamente el 80% de los contenedores entrantes de EE. UU. [3] [4] Para llevar ese número al 100%, los investigadores están evaluando numerosas tecnologías, que se describen en las siguientes secciones. [5]
Radiografía
Radiografía de rayos gamma
Los sistemas de radiografía de rayos gamma capaces de escanear camiones suelen utilizar cobalto-60 o cesio-137 [6] como fuente radiactiva y una torre vertical de detectores gamma . Esta cámara gamma puede producir una columna de una imagen. La dimensión horizontal de la imagen se produce moviendo el camión o el hardware de escaneo. Las unidades de cobalto-60 utilizan fotones gamma con una energía media de 1,25 MeV , que pueden penetrar hasta 15-18 cm de acero. [6] [7] Los sistemas proporcionan imágenes de buena calidad que se pueden utilizar para identificar la carga y compararla con el manifiesto, en un intento de detectar anomalías. También puede identificar regiones de alta densidad demasiado gruesas para penetrar, que serían las más propensas a ocultar amenazas nucleares.
Radiografía de rayos X
La radiografía de rayos X es similar a la radiografía de rayos gamma, pero en lugar de utilizar una fuente radiactiva, utiliza un espectro bremsstrahlung de alta energía con energía en el rango de 5-10 MeV [8] [9] creado por un acelerador de partículas lineal (LINAC ). Estos sistemas de rayos X pueden penetrar hasta 30–40 cm de acero en vehículos que se mueven con velocidades de hasta 13 km / h. Proporcionan una mayor penetración, pero también cuestan más comprar y operar. [7] Son más adecuados para la detección de materiales nucleares especiales que los sistemas de rayos gamma. También administran una dosis de radiación aproximadamente 1000 veces mayor a los posibles polizones . [10]
Radiografía de rayos X de energía dual
Radiografía de rayos X de energía dual [11]
Radiografía de rayos X de retrodispersión
Retrodispersión de rayos X de radiografía
Sistemas de activación de neutrones
Ejemplos de sistemas de activación de neutrones incluyen: análisis de neutrones rápidos pulsados (PFNA), análisis de neutrones rápidos (FNA) y análisis de neutrones térmicos (TNA). Los tres sistemas se basan en interacciones de neutrones con los elementos inspeccionados y en el examen de los rayos gamma resultantes para determinar los elementos que se irradian. TNA utiliza la captura de neutrones térmicos para generar los rayos gamma. FNA y PFNA utilizan la dispersión rápida de neutrones para generar los rayos gamma. Además, PFNA utiliza un haz de neutrones colimados pulsados. Con esto, PFNA genera una imagen elemental tridimensional del artículo inspeccionado.
Detectores de radiación pasiva
Tomografía de muones
La tomografía de muones es una técnica que utiliza muones de rayos cósmicos para generar imágenes tridimensionales de volúmenes utilizando información contenida en la dispersión de Coulomb de los muones. Dado que los muones penetran mucho más profundamente que los rayos X , la tomografía de muones se puede utilizar para obtener imágenes a través de un material mucho más grueso que la tomografía basada en rayos X, como la tomografía computarizada . El flujo de muones en la superficie de la Tierra es tal que un solo muón atraviesa un volumen del tamaño de una mano humana por segundo. [12]
Las imágenes de muones fueron propuestas y demostradas originalmente por Álvarez. [13] El método fue redescubierto y mejorado por un equipo de investigación en el Laboratorio Nacional de Los Alamos , [14] [15] la tomografía de muones es completamente pasiva, explotando la radiación cósmica natural . Esto hace que la tecnología sea ideal para el escaneo de alto rendimiento de volumen de material donde los operadores están presentes, como en una terminal de carga marítima. En estos casos, los conductores de camiones y el personal de aduanas no tienen que abandonar el vehículo o salir de una zona de exclusión durante el escaneo, lo que agiliza el rendimiento de la carga.
Los sistemas de detección pasiva multimodo (MMPDS), basados en tomografía de muones , están siendo utilizados actualmente por Decision Sciences International Corporation en Freeport, Bahamas, [16] y Atomic Weapons Establishment en el Reino Unido. [17] Toshiba también ha contratado un sistema MMPDS para determinar la ubicación y el estado del combustible nuclear en la planta de energía nuclear de Fukushima Daiichi . [18]
Detectores de radiación gamma
Los materiales radiológicos emiten fotones gamma, que los detectores de radiación gamma , también llamados monitores de portal de radiación (RPM), son buenos para detectar. Los sistemas que se utilizan actualmente en los puertos estadounidenses (y en las acerías ) utilizan varios paneles PVT grandes (normalmente 4) como centelleadores y se pueden utilizar en vehículos que se mueven a una velocidad de hasta 16 km / h. [19]
Proporcionan muy poca información sobre la energía de los fotones detectados y, como resultado, fueron criticados por su incapacidad para distinguir los gammas que se originan en fuentes nucleares de los gammas que se originan en una gran variedad de tipos de cargas benignas que emiten radiactividad de forma natural, incluidos plátanos, arena para gatos , granito , porcelana , gres , etc. [4] Estos materiales radiactivos naturales , llamados NORM, representan el 99% de las alarmas molestas. [20] Algunas radiaciones, como en el caso de grandes cantidades de bananos, se deben al potasio y su isótopo radiactivo potasio-40, que rara vez ocurre (0,0117%), otras se deben al radio o uranio que se encuentran naturalmente en la tierra y las rocas, y en la carga. tipos hechos con ellos, como arena para gatos o porcelana.
La radiación procedente de la tierra también contribuye de manera importante a la radiación de fondo .
Otra limitación de los detectores de radiación gamma es que los fotones gamma pueden suprimirse fácilmente mediante escudos de alta densidad hechos de plomo o acero, [4] impidiendo la detección de fuentes nucleares. Sin embargo, esos tipos de escudos no detienen los neutrones de fisión producidos por fuentes de plutonio . Como resultado, los detectores de radiación generalmente combinan detectores de gamma y neutrones, lo que hace que el blindaje solo sea efectivo para ciertas fuentes de uranio.
Detectores de radiación de neutrones
Los materiales fisionables emiten neutrones. Algunos materiales nucleares, como las armas utilizables plutonio-239 , emiten grandes cantidades de neutrones, lo que hace que la detección de neutrones sea una herramienta útil para buscar dicho contrabando. Los monitores de portal de radiación a menudo utilizan detectores basados en helio-3 para buscar firmas de neutrones. Sin embargo, la escasez de suministro mundial de He-3 [21] ha llevado a la búsqueda de otras tecnologías para la detección de neutrones.
Espectroscopia gamma
- Espectroscopia gamma
Ver también
- Radiografía industrial
Referencias
- ^ "El escaneo 100% de carga pasa el Congreso" artículo en "FedEx Trade Networks" (02 de agosto de 72007)
- ^ Cámara de Comercio de Azerbaiyán de EE. UU. - Los sistemas de inspección de carga, vehículos y contrabando VACIS (R) de SAIC se instalarán en Azerbaiyán Archivado el 9 de octubre de 2007 en la Wayback Machine.
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