Проект SPS NATO

Краткое описание проекта

Название проекта:
Переносный детектор гамма-излучения на основе газа ксенона высокого давления (Проект SfP-984655 (G4655) по программе НАТО «Наука для мира и безопасности»)

Соруководители проекта:

• Д-р Рохатги Упендра, д-р Винита Гош, Брукхэйвенская национальная лаборатория, Upton, шт. Нью-Йорк, США
• Д-р Владимир Кутний, Национальный научный центр ХФТИ, Харьков, Украина

Продолжительность: два года, окончание в марте 2016 г.

Финансирование: Бюджет со стороны НАТО: 222 000 €. Другой источник финансирования: ННЦ ХФТИ НАН Украины

Главная цель

Основная цель этого проекта - разработка и создание переносного детектора гамма-излучения для выявления, идентификации и определения характеристик радиоактивных материалов. В этом детекторе высокого разрешения, способном работать при комнатных температурах, в качестве активной среды используется сжатый газ ксенона (HPXe).

Применение

Этот детектор будет использоваться для целей безопасности при выявлении радиоактивных материалов в окружении легального груза, который транспортируется в нормальном потоке торговли. Нормальный груз содержит обычно встречающиеся радиоактивные материалы (NORM), например, медицинские и индустриальные изотопы, а может содержать специальные ядерные материалы (SNM), такие как оружейный плутоний. Идентификация и определение характеристик этих источников необходимы для их дифференциации и принятия решения. Только детекторы спектрометрического класса могут анализировать спектры гамма-излучения радиоактивных материалов и распознавать их. Детектор гамма-излучения на основе HPXe, имея энергетическое разрешение 2.0-2.5 %, может справиться с этой задачей.

Ожидаемые результаты

Ожидаемый результат - проект и конструкция функционального прототипа маленького легкого ксенонового детектора высокого давления, который может использоваться для обнаружения, идентификации и определения характеристик радиоактивных материалов.

Знания и опыт, полученный в этом проекте, будут применены для разработки более крупных и эффективных HPXe детекторов для портальных мониторов. Другим возможным применением может быть разработка нейтронных HPXe детекторов, путем добавления к Xe небольшого количества ³He.

В настоящее время разработана и смонтирована комплексная вакуумная установка для очистки Xe и заполнения камеры детектора ксеноном (Рис. 1-4), и изготовлен прототип детектора (рис. 5).

В мае 2016 г. результаты работ по проекту были представлены в Киеве на семинаре «День программы НАТО SPS в Украине» (рис. 6).

Рис. 1. Часть установки для создания высокого вакуума. 1. Турбомолекулярный насос; 2. Ионный насос; 3. Датчик давления; 4. Вакуумный вентиль; 5. Вентиль высокого давления.	Рис. 2. Часть установки для работы при высоком давлении газа. 1 – Баллон; 2 – Предохранительный клапан; 3 - Манометр; 4 – Баллон для газа; 5 - Цилиндр с рабочим газом; 6 – Стальные трубы высокой чистоты; 7 – Рабочая камера; 8 - Датчики давления. Рис. 4. Собранная вакуумная установка для очистки Xe и заполнения камеры детектора ксеноном с установленным детектором. Рис. 6. Презентация проекта SfP-984655 (G4655) в Киеве на семинаре «День программы НАТО SPS в Украине».
Рис. 3. Установка в сборе на монтажных стойках.
Рис. 5. Прототипный вариант детектора гамма-излучения на ксеноне высокого давления.