Проект SPS NATO

Короткий опис проекту

Назва проекту:
Переносний детектор гамма-випромінювання на основі газу ксенону високого тиску (Проект Sfp-984655 (G4655) за програмою НАТО «Наука для миру й безпеки»)

Сокерівники проекту:

• Д-р Рохатги Упендра, д-р Винита Гош, Брукхэйвенская національна лабораторія, Upton, шт. Нью-Йорк, США
• Д-р Володимир Кутній, Національний науковий центр ХФТІ, Харків, Україна

Тривалість: 33 місяці, закінчення в грудні 2016 р.

Фінансування: Бюджет з боку НАТО: 222 000 €. Інше джерело фінансування: ННЦ ХФТІ НАН України

Головна мета

Основна мета цього проекту - розробка й створення переносного детектора гамма-випромінювання для виявлення, ідентифікації й визначення характеристик радіоактивних матеріалів. У цьому детекторі високого розрізнення, здатному працювати при кімнатних температурах, у якості активного середовища використовується стиснений газ ксенону (HPXe).

Застосування

Цей детектор буде використовуватися для цілей безпеки при виявленні радіоактивних матеріалів в оточенні легального вантажу, який транспортується в нормальному потоці торгівлі. Нормальний вантаж містить радіоактивні матеріали, що звичайно зустрічаються (NORM), наприклад, медичні й індустріальні ізотопи, а може містити спеціальні ядерні матеріали (SNM), такі як збройовий плутоній. Ідентифікація й визначення характеристик цих джерел необхідні для їхньої диференціації й ухвалення рішення. Тільки детектори спектрометричного класу можуть аналізувати спектри гамма-випромінювання радіоактивних матеріалів і розпізнавати їх. Детектор гамма-випромінювання на основі HPXe, маючи енергетичне розрізнення 2.0-2.5 %, може справитися із цим завданням.

Очікувані результати

Очікуваний результат - проект і конструкція функціонального прототипу маленького легкого ксенонового детектора високого тиску, який може використовуватися для виявлення, ідентифікації й визначення характеристик радіоактивних матеріалів.

Знання й досвід, отриманий у цьому проекті, будуть застосовані для розробки більших і більш ефективних HPXe детекторів для портальних моніторів. Іншим можливим застосуванням може бути розробка нейтронних HPXe детекторів, шляхом додавання до Xe невеликої кількості ³He.

На цей час розроблена й змонтована комплексна вакуумна установка для очищення Xe і заповнення камери детектора ксеноном (Рис. 1-4), і виготовлений прототип детектора (Рис. 5).

У травні 2016 р. результати робіт із проекту були представлені в Києві на семінарі «День програми НАТО SPS в Україні» (Рис. 6).

Рис. 1. Частина установки для створення високого вакууму. 1. Турбомолекулярний насос; 2. Іонний насос; 3. Датчик тиску; 4. Вакуумний вентиль; 5. Вентиль високого тиску.	Рис. 2. Частина установки для роботи при високому тиску газу. 1 – Балон; 2 – Запобіжний клапан; 3 - Манометр; 4 – Балон для газу; 5 - Циліндр із робочим газом; 6 – Сталеві труби високої чистоти; 7 – Робоча камера; 8 - Датчики тиску. Рис. 4. Зібрана вакуумна установка для очищення Xe і заповнення камери детектора ксеноном із установленим детектором. Рис. 6. Презентація проекту Sfp-984655 (G4655) у Києві на семінарі «День програми НАТО SPS в Україні».
Рис. 3. Зібрана установка на монтажних стояках.
Рис. 5. Прототиповий варіант детектора гамма-випромінювання на ксеноні высокого тиску.