Радиационный контроль на пунктах пропуска через государственную границу
Вонсовский Н.Н., к.т.н., Генеральный директор ООО «СНИИП-АУНИС»
Потапов А.С., ведущий инженер ООО «СНИИП-АУНИС»
Родин Ю.Н., ведущий инженер ООО «СНИИП-АУНИС»
Разработка технических средств (ТС) гарантированного обнаружения радиоактивных агентов с целью исключения их проноса (провоза) через пункты пропуска государственной границы является актуальной и достаточно сложной задачей. К таким ТС относятся автоматизированные системы радиационного мониторинга, различные высокочувствительные устройства и блоки детектирования радиоактивных веществ (РВ) и ядерных материалов (ЯМ), пешеходные и транспортные мониторы, дозиметры-радиометры и др. Предприятие ООО «СНИИП-АУНИС» уже более 17 лет работает в этом направлении.
В 2015 г. предприятием ООО «СНИИП-АУНИС» закончена разработка комплекта: Радиационный монитор пешеходный КРКП-01СА (Рис.1),
Рис.1. Общий вид КРКП-01СА
предназначенного для непрерывного измерения радиационного фона фотонного ионизирующего излучения и обнаружения несанкционированного перемещения (проноса) ЯМ и РВ через зону контроля Комплекта путём световой, звуковой и электронной сигнализации при превышении радиационного фона в зоне контроля установленного значения порога мощности дозы гамма- излучения.
Комплект интегрируется в комплексную систему безопасности охраняемых объектов и/или периметров. Эту возможность обеспечивает наличие сетевого интерфейса типа «Ethernet» и шины «сухой контакт».
Действие Комплекта основано на регистрации гамма-излучения сцинтилляционными детекторами на основе кристаллов из полистирола.
После включения Комплекта и его самотестирования начинается измерение фона с одновременным вычислением порога срабатывания сигнализации в течение 120с.
Далее при отсутствии измеряемых объектов фон и порог срабатывания постоянно корректируются и усредняются.
При перемещении объекта в зоне контроля, производится его измерение. Полученная величина сравнивается с текущим значением порога. При превышении порога срабатывает звуковая и световая сигнализации, выдается сигнал тревоги на «сухой контакт» и Ethernet (в систему безопасности), происходит запись события в «Журнал» УДБГ-01СА.
После удаления радиоактивно загрязненного объекта из зоны контроля Комплект автоматически переходит в режим мониторинга фона.
Комплект может функционировать как автономно, так и совместно с персональным компьютером (ПК), расширяющим его функциональные возможности:
— на экране ПК возможно визуальное наблюдение текущих значений измеряемого фона и превышений над фоном одновременно для всех устройств детектирования, объединенных в локальную сеть (интерфейс Ethernet) с помощью ПК и коммутатора сети;
— просмотр и стирание Журнала Тревог с данными о превышении порога загрязнения для каждого из устройств детектирования.
В работе можно использовать любой компьютер со стандартным программным обеспечением не ниже Windows 7 c установленным Internet Explorer версии не ниже 10 или с другим Internet — браузером.
Комплект имеет технические характеристики, представленные в Таблице 1.
Таблица 1
| Наименование параметра | Значение |
| Количество используемых устройств детектирования УДБГ-01СА | 4 |
| Параметры зоны контроля: — ширина, м; — высота, м. | 0,8 2,0 |
| Скорость перемещения объекта через зону контроля Комплекта, км/ч, не более | 5 |
| Количество ложных срабатываний за 1000 проходов, фиксируемых датчиками безопасности, не более | 1 |
| Порог обнаружения радиоактивного загрязнения в любой точке контролируемой зоны при вероятности обнаружения 0,95 и интенсивности фона не выше 0,25 мкЗв/ч, кБк, не более: 137Cs; 241Am; 60 Co; 235U. |
30 127 15 10 г |
| Чувствительность к мощности дозы фотонного излучения, с-1*мкЗв-1*ч | 20000±2000 |
| Диапазон измерения мощности дозы фотонного излучения, мкЗв/ч | от 0,05 до 5,0 |
| Диапазон энергий регистрируемого фотонного излучения, МэВ | от 0,05 до 1,25 |
| Диапазон перестраиваемых порогов превышения контролируемого загрязнения над уровнем фона, устанавливаемых в долях фона |
от 0,1 до 0,4 |
| Время обнаружения радиоактивного загрязнения с превышением уровня естественного фона на 0,05 мкЗв/ч с вероятностью обнаружения 0,95 при уровне естественного фона не более 0,25 мкЗв/ч, с |
от 0,1 до 0,6 |
| Звуковая и световая сигнализация при превышении установленного порога контроля: прерывистый звуковой и красный световой сигналы счастотой, Гц |
5 |
| Ток потребления от сети переменного тока 220 В, 50 Гц, мА, не более | 180 |
| Время установления рабочего режима, не более, мин | 15 |
| Режим работы | круглосуточный |
| Габаритные размеры, мм: | 600×1080× 2200 |
| Масса, кг, не более | 150 |
| Диапазон рабочих температур, оС | от – 40 до +40 |
| Внешний интерфейс | ETHERNET, «Сухой контакт» |
Отличительными особенностями КРКП-01СА являются:
— Малое время обнаружения радиоактивных источников;
— Измерение радиационного фона;
— Возможность автономной работы в качестве порогового сигнализатора;
— Возможность работы с персональным компьютером;
— Визуальное и звуковое оповещение при обнаружении радиоактивного источника.
В вертикальных пилонах КРКП-01СА1 размещены ленточные светодиодные индикаторы состояния. Зеленый цвет свечения светодиодных индикаторов означает нормальную радиационную обстановку, красный — обнаружение превышения порогового уровня мощности дозы радиоактивного излучения в контролируемой зоне.
В каждом из двух вертикальных пилонов размещено по два Устройства детектирования УДБГ-01СА (рис.2), обеспечивающих измерение и контроль превышения мощности дозы гамма-излучения.
Рис.2. Конструкция вертикального пилона КРКП-01СА1, где:
1 — датчики присутствия;
2 — световой сигнализатор;
3 — устройства детектирования УДБГ-01СА;
4 — коммутатор локальной сети типа «ETHERNET»
5 -сетевой фильтр с выключателем;
6- панель коммутации;
7 -звуковой сигнализатор;
8 -блок питания типа AC-DC.
Каждый из вертикальных пилонов КРКП-01СА1 может использоваться самостоятельно без верхней соединяющей панели с графическим светодиодным дисплеем (Рис.3). При этом, возможно крепление КРКП-01СА1 к стене, дверному проему или к полу помещения. В этом случае щелевой ИК датчик движения устанавливается в верхней части пилона, или на стене над пилоном. Основные метрологические характеристики КРКП-01СА1 соответствуют Таблице 1.
Рис.3. Самостоятельное использование вертикального пилона КРКП-01СА1
После обнаружения радиоактивных агентов с помощью КРКП-01СА дальнейшую локализацию, измерение интенсивности и идентификацию вида радиоактивного загрязнения (гамма-, бета-, альфа-) на пунктах пропуска через государственную границу можно проводить с помощью дозиметров-радиометров ООО «СНИИП-АУНИС» МКС-01СА1 или МКС-03СА (Рис.4).
 |  |
Рис. 4. Дозиметры-радиометры МКС-01СА1, МКС-03СА
Основные технические характеристики МКС-01СА1 или МКС-03СА даны в Таблице 2. Таблица 2
| Наименование параметра | МКС-01СА1 | МКС-03СА |
| Газоразрядный детектор ( его чувствительность к гамма-излучению по 137Cs), имп/мкЗв | БЕТА-1 (13 000) | БЕТА-5 (40 000) |
| Диапазон измерений дозы, мЗв | от 0,001 до 1∙103 | от 0,0001 до 1∙103 |
| Диапазон измерений мощности дозы, мкЗв/ч | от 0,1 до 1·104 | |
| Диапазон энергий фотонов, МэВ | от 0,05 до 3,0 | |
| Диапазон измерений плотности потока бета- частиц (по 90Sr+90Y), мин-1×см-2 | от 5 до 3·104 | от 3 до 3·104 |
| Нижний предел энергии регистрируемого бета- излучения (по средней энергии бета- спектра 14 С), МэВ, не более |
0,05 | |
| Основная погрешность во всех режимах измерения, % | ±25
| |
| Диапазон индикации плотности потока альфа- частиц (по 239Pu), мин-1×см-2 | от 10 до 3·104 | |
| Время непрерывной работы, не менее, ч: — от двух элементов типа АА «DURACELL» — от сети 220 В 50 Гц (через адаптер) или от ПК через USB порт |
400
не ограничено | |
| Время измерения (переменное, уменьшается с ростом интенсивности излучения), с, не более | 1 — 120 | 1 — 20 |
| Диапазон установки порогов мощности дозы, мкЗв/час (с шагом 0,1 мкЗв/ч) | от 0,1 до 1·104 | |
| Диапазон установки порогов дозы, мЗв (с шагом 0,001 мЗв) | от 0,001-до 1·103 | |
| Диапазон установки порогов плотности потока бета- и альфа- частиц, мин-1×см-2, (с шагом 1,0 мин-1×см-2) |
от 5 до 3·104 | |
| Звуковая сигнализация при превышении установленного порога мощности дозы и плотности потока альфа-, бета- частиц | есть | |
| Интервалы записей в журнал, мин | 1; 5; 30 или ВЫКЛ | |
| Емкость журнала, количество записей | 2 000 | |
| Язык вывода информации на дисплей | Русский/английский | |
| Диапазон рабочих температур | от минус 20 до+50 ○С | |
| Габаритные размеры, мм | 123×70×30 | 150×75×30 |
| Масса, г, не более | 225 | 360 |
Следует также отметить, что дозиметры-радиометры ООО «СНИИП-АУНИС» серии МКС (www.aunis.ru) имеют речевой вывод информации о результатах измерений и их голосовую оценку, что особенно удобно специалистам в условиях возможной плохой видимости. Дозиметры-радиометры МКС-01СА1 и МКС-03СА удобны в эксплуатации на пунктах пропуска благодаря малому времени измерения, оптимальному алгоритму определения радиационного фона, малым габаритным размерам, речевому сопровождению результатов измерений, наличию легко читаемого большого жидкокристаллического дисплея, лёгкости управления и двухлетнему межповерочному интервалу.