Основы технических средств таможенного контроля. Учебное пособие

зует энергию ионизирующего излучения в форму, которая удобна для регистрации и последующего отображения на индикаторе.

Впоследнее время, более широкое применение находят полупроводниковые детекторы. Чувствительным элементом в таком детекторе является полупроводниковый p – p или n – n – переход. Под воздействием ионизирующего излучения изменяется проводимость перехода, это приводит к изменению тока через переход.

Дозиметры. Дозиметрические приборы – это устройства для измерения ионизирующих излучений, они позволяют получать информацию о мощности дозы.

Применяют дозиметры при проведении радиационных обследований разного рода объектов, поиска источников излучения, измерения дозы при их воздействии на различные живые и неживые объекты, дозиметрического уровня условий работы персонала, и так далее.

Втаможенном деле дозиметры являются главными приборами, при помощи которых в ходе первоначального и дополнительного радиационного контроля решаются оперативные задачи по оценке степени радиационной безопасности и измерению параметров, характеризующих взаимодействие ионизирующего излучения со средой и передачу энергии излучения.

Дозиметры можно разделить на три большие группы:

– измерители дозы – они позволяют измерять поглощенную дозу в облучаемых объектах, в точности, индивидуальную дозу, которую могут получить сотрудники таможенных органов;

– комбинированные приборы – объединяют функции измерения самой дозы и её мощности;

– измерители мощности дозы и ее изменения со временем – они позволяют оценить радиационную обстановку в местах проведения таможенного контроля делящихся радиоактивных материалов.

Внаиболее широком применении используют два типа микропроцессорных дозиметров, а также их модификации: РМ – 1401

иРМ – 1203.

Дозиметр РМ – 1401 создан с целью выявления радиоактивных веществ, источников ионизирующего излучения и делящихся материалов по их γ – излучению.

Дозиметр РМ – 1203 измеряет эквивалентную дозу и мощность эквивалентной дозы γ – излучения, с отображением инфор-

51

мации в цифровом и аналоговом видах на ЖК индикаторе с возможностью одновременной подачи звукового сигнала. Так же, прибор может сигнализировать о превышении запрограммированных пользователем порогов по мощности дозы и по накопленной дозе. В качестве детектора в этом приборе используется счетчик Гейгера – Мюллера.

Модель РМ – 1203М отличается дополнительно введенным специальным режимом запуска начала измерения мощности дозы. Благодаря этому, возможно использовать прибор не только для постоянного контроля радиационной обстановки, но и для выполнения разных видов радиационного обследования, например, когда необходимо провести и зафиксировать контрольные измерения мощности дозы (к примеру, при измерении мощности дозы на рабочих местах, при отборе проб для измерения удельной активности, при обследовании территорий и так далее.). В приборе есть функция сохранения в энергозависимой памяти истории мощности дозы, величины накопленной дозы и серийного номера, передачи этих данных в компьютер с помощью адаптера инфракрасного канала связи с помощью ПО, поставляемое вместе с этим дозиметром. Это дает возможность использовать прибор в качестве компонента компьютерной системы учета дозовых нагрузок персонала и ведения соответствующих баз данных.

Дозиметр измеряет мощность эквивалентной дозы γ – излучения и проградуирован в единицах мкЗв/ч. Прибор по способу регистрации выполнен скорее, как радиометр, а не как дозиметр, поскольку происходит регистрация энергии γ – квантов, а их количества. Кроме того, РМ – 1401 является энергетически не компенсированным дозиметром, чувствительность которого значительно больше в области малых энергий, что позволяет наиболее эффективно обнаруживать ядерные материалы.

С точки зрения конструкции, прибор выполнен в виде блока, в корпусе помещен детекторный узел, схема управления, процессор, звуковой сигнализатор и панель отображения информации на основе жидкокристаллического индикатора, а также выносного вибрационного сигнализатора в виде наручных часов.

Детекторный узел состоит из сцинтиллятора на основе CsI(TI) – йодистого цезия с добавкой таллия, фотодиода и усилителя – преобразователя.

52

Вибросигнализатор находится за пределами корпуса, он подключается при необходимости к дозиметру кабелем и предназначен для подачи сигналов, ощущаемых оператором в виде механических колебаний сигнализатора. Он выполнен в виде ручных часов и срабатывает при достижении установленного порога излучения. Это позволяет вести поиск источников излучения скрытно или при больших уровнях звукового шума. При подключении вибрационного сигнализатора звуковой сигнализатор отключается.

Дозиметр имеет три основных режима работы: тестирование, калибровка по уровню фона, поиск. Кроме того, в дозиметре имеются два дополнительных режима: установка количества среднеквадратичных отклонений (коэффициента n) и контроль напряжения элементов питания. Переход от одного режима к другому осуществляется последовательно и автоматически.

Режим тестирования начинается сразу после включения питания и предназначен для проверки правильности функционирования основных его узлов, в частности жидкокристаллического индикатора, звуковой сигнализации и процессора. В случае успешного окончания тестирования, продолжающегося примерно 7 с, дозиметр переходит в режим калибровки по уровню фона. Перед этим в течение 5 с на индикаторе показывается значение установленного перед предыдущим выключением коэффициента n, который равен числу среднеквадратичных отклонений.

Новыми приборами, которые используйся в таможенных органах, являются дозиметры PM – 1621 и PM – 1621а. Это дозиметры, которые измеряют эквивалентную дозу и мощность индивидуальной эквивалентной дозы гамма – и в широком диапазоне энергий.

ИК и энергозависимая память – это канал связи позволяют формировать и передавать историю накопления дозы и изменения мощности дозы из памяти дозиметра в компьютер через ИК – адаптер связи. Это дает возможность использовать дозиметры в качестве компонента компьютерной системы учета дозовых нагрузок персонала и вести соответствующие компьютерные базы данных. Превышение запрограммированных пользователем порогов по мощности дозы и по накопленной дозе отображается на жидкокристаллическом дисплее – индикаторе прибора с одновременной подачей звуковых сигналов. Дозиметр автоматически считает время накопления дозы.

53

Приборы выполнены в герметичном ударопрочном корпусе, что позволяет проводить его дезактивизацию. Дозиметры предназначены для ношения в нагрудном кармане спецодежды или на поясном ремне.

Решением Федеральной таможенной службы Российской Федерации в таможенные органы поступил прибор дозиметрического контроля EL – 1119 (ДКС-1119), он контролирует радиационную обстановку на рабочих местах инспекторов – операторов досмотровой рентгеновской техники, на местах размещения досмотровых предметов, так же, он был выбран как «переносное средство радиационного контроля». В количестве 1–3 единица, данным прибором оснащают региональные таможенные управления и таможни, которые непосредственного подчиняются ФТС РФ.

Данный широкодиапазонный и многофункциональный дозиметр выполняет следующее:

–сохраняет в памяти результаты различных измерений;

-сигнализирует в случае прерывания установленного уровня

дозы;

–измеряет мощность эквивалентной дозы и экспозиционной дозы в воздухе, поглощенной дозы в воздухе, эквивалентной дозы гамма и рентгеновского – излучения;

В дозиметре возможно установить вручную пороговые уровни в пределах диапазонов измерения, и также их автоматическую установку, когда включается прибор. Дозиметр обеспечивает работу в режиме «записной книжки» (запись до 100 результатов измерений мощности дозы с последующим хранением при отключенном питании в течении 48 ч, считыванием на табло и стиранием).

Радиометры. Радиометрические средства обеспечивают определение:

–характеристик источника излучения (то есть определение числа актов распада, которые происходят в источнике излучения в единицу времени);

–плотности потока ионизирующих квантов или частиц.

Для измерений используются сцинтилляционные детекторы. В ходе контроля результаты измерений сопоставляются в фо-

новые и пороговые значения. При превышении этих значений выдается сигнал тревоги. Контроль и управление работы системы могут выполняться с помощью пульта, на расстояние до 3000 м.

54

Решаются следующие задачи по соблюдению таможенного контроля:

–оценка количественных характеристик перевозимых через границу радиоактивных веществ и делящихся материалов;

–организация обнаружения радиоактивных объектов.

На основе измерений плотности потока ионизирующих частиц и изменения активности во времени можно определить постоянную распада и установить вид радионуклида. Если известен вид радионуклида и его активность на заданный момент времени, то по данным радиометрических измерений можно установить время или возраст источника, которое прошло с момента его изготовления.

Характерные особенности радиометрических измерений:

–влияние на результаты измерений внешнего радиоактивного фона.

–процесс регистрации излучений и статистический характер объекта измерения;

Из-за некоторых особенностей результаты определенных измерений могут существенно различаться. Причины неточности измерений носят объективный характер. Активность носит вероятностный характер в силу природы радиоактивного распада. Кроме этого, поток квантов и частиц, которые составляют единый радиационный фон и влияют на измерительный прибор, носит вероятностный характер и подтвержден непредсказуемым флуктуациям. От состава почвы, загрязненности воздуха радионуклидами

иокружающих строений зависит уровень фонового излучения. Поэтому радиометры как правило делают многократные измерения, а конечный результат формируется путем соответствующей статистической обработки.

«Чистые» радиометры в таможенных органах, при проведении оперативной работе не используются. Как правило, применяют комбинированные приборы.

Спектрографы. Основополагающая задача спектрометрических измерений заключается в определение спектров ионизирующих частиц (квантов).

Спектр представляет собой некую совокупность возможных значений измеряемой физической величины. Задача спектрометрии сводится к нахождению распределения частиц и (или) квантов

55

излучения по одному или нескольким параметрам. Спектрометры подразделяют на несколько типов:

–энергетические (измерение распределения по энергии);

–масс-спектрометры (измерение распределения по заряду);

–угловые (измерение пространственно-временных характеристик распределения) и так далее.

Для решения задач в таможенных органах используют приборы, измеряющие энергетическое распределение, к примеру: СКС – 50, РСУ – 01 «Сигнал», МКС – А02, ГАММА – NB/1C. Это комбинированные приборы.

По энергетическим характеристикам можно определить радионуклидный состав источников радиоактивного излучения. При таможенном контроле это позволяет установить вид делящихся материалов или других радиоактивных веществ, перевозимых через таможенную границу. По данным спектрометрических измерений можно оценивать активность радионуклида и связанные с ней характеристики источника ионизирующего излучения, т.е., как и при радиометрических измерения, можно количественно оценить обнаруженные радиоактивные вещества, соотношения между отдельными компонентами смеси. Наконец, спектрометрические измерения незаменимы при решении задач безопасности, так как позволяют определять распределение радионуклидов на территории, в отдельных органах и тканях человека.

РСУ – 01 «Сигнал», является примером прибора для спектрометрических и радиометрических измерений, с его помощью можно измерить мощность эквивалентной дозы. Примерные задачи можно решать и с помощью более современного прибора MKS – А02.

Универсальный спектрометр-радиометр MKS – А02 предназначается для обнаружения, локализации радиоактивных источников, измерения их количественных характеристик α-, β-, γ- и нейтронного излучений, идентификации γ-излучающих радионуклидов, хранения измеренных γ-спектров для их возможной обработки на компьютере. Он имеет два нейтронных детектора, встроенный сцинтилляционный детектор γ-излучения на основе Nai (TI), внешний детектор α- и β-излучений «БДС – АБ1».

Сцинтилляционный детектор выполнен на основе кристалла

NaI (TI) диаметром 35 мм и длиной 45 mm. Нейтронные детекторы сделаны в виде трубок с газом «3He», под давлением 8 атмосфер,

56

которые помещены в замедлитель из полиэтилена. Детекторы работают в пропорциональных режимах.

Под амплитудой импульсов сцинтилляционного детектора можно различить бета(b-частица) и альфа(α-частица) частицы, затем вычислить значения плотности потока частиц.

Вприборе реализована работа в двух основных режимах: «экспертном» и «оперативном».

«Экспертный» режим – в нем, управление прибором производится с помощью клавиатуры. Так же есть возможность получить доступ к дополнительным функциям устройства и возможность проведения калибровки и настройки.

«Оперативный» режим – здесь управление прибором производится с помощью трех кнопок, которые вызывают главные (основные) функции прибора: «Дозиметр», «Поиск», «Анализ».

Радиометр – спектрометр выполняет четыре основные функции: поискового прибора, дозиметра, радиометра, спектрометра.

Вкачестве поискового прибора он фиксирует превышение суммарной скорости счета по гамме – и нейтронному каналам над соответствующими фоновыми значениями. Превышение показателей на жидкокристаллическом дисплее, подтверждается светодиодным индикатором и звуковым сигналом.

При работе прибора в качестве дозиметра анализируется счет от нейтронного канала и информация, содержащаяся в гамма – спектре. При помощи микропроцессора и встроенного программного обеспечения производится расчет мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма – и нейтронного излучений.

При работе прибора в радиометрическом режиме производится измерение плотности потока альфа – и бета – излучений. Результаты измерений выдаются на индикатор прибора.

Вкачестве спектрометра прибор накапливает гамма – спектры, далее выводит их на дисплей и проводит идентификацию изотопов. В памяти прибора могут одновременно храниться до 30 спектров, каждому спектру в системе присваивается уникальный идентификационный номер.

Системы радиационного контроля. В сегодняшней стратегии таможенного контроля за делящимися радиационными материалами особое значение отведено системам радиационного контроля типа «Янтарь (Jantar)». Эти системы установлены практически

57

везде в местах массового перемещения через таможенную границу пассажиров, товаров и транспортных средств, а также на складах временного хранения. Системы «Янтарь (Jantar)» представляют собой высокопроизводительные дозиметры, основная функция которых – обнаружение источников ионизирующего излучения на основе ядерных материалов.

Включенная система «Янтарь (Jantar)» в периодическом порядке измеряет фон γ и нейтронного излучения. Некоторый порой превышения фона и частота измерения устанавливаются в настройках системы. В стойках присутствуют два специальных датчика, которые реагируют на присутствие объекта в подконтрольной зоне. При попадании в зону контроля, данные датчики срабатывают, а система из режима измерения фона переходит в режим контроля. Достоверность и качество контроля зависит от скорости перемещения объекта через зону контроля.

Выводы

Оперативная диагностика стратегически важных сырьевых товаров и радиоактивных материалов предполагают знания в определенных областях науки. Применяемые в данной области ТСТК должны обеспечивать возможность контроля объектов стратегически важного сырья. Наиболее точным является автоматизированный комплекс «Янтарь (Jantar)», позволяет осуществлять все этапы радиационного контроля по таможенному контролю делящихся и радиоактивных материалов. Он представляет собой устройство, преобразующее энергию ионизирующего излучения в форму, удобную для регистрации и последующего отображения на индикаторе.

Вопросы для самоконтроля

1.Стратегически важные объекты сырья при диагностике таможенного контроля.

2. Автоматизированный комплекс контроля за перемещением делящихся и радиоактивных материалов на базе системы "Янтарь".

3.Программно-аппаратная часть комплекса «Янтарь–Сервер». 4.Применение ТС радиоактивного контроля.

5.Системы радиоактивного контроля.

58

6. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОПЕРАТИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ, МЕТАЛЛОВ И НАРКОТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

План

1.Технические средства поиска драгоценных камней.

2.Технические средства поиска драгоценных металлов.

3.Технические средства поиска наркотических веществ.

1.Технические средства поиска драгоценных камней.

Поиск драгоценных камней – представляет собой самостоятельные оперативные задачи. Как правило, имеет своей целью проверку и установление факта наличия у контролируемого объекта фальсифицированных изделий из драгоценных камней, а также установление факта соответствие состава ювелирных изделий и предметов, предъявляемые для таможенного контроля в таможенной декларации.

SECURE 1000 фирмы Rapiscan Security Products – это рент-

генная с высокой степенью надежности (работающая сразу после включения), бесконтактная система персонального досмотра. Процесс выявления фальсифицированного продукта занимает несколько секунд, что менее затратно во временном и стоимостном выражение чем ручная проверка. Данная система выявляет микроскопические металлические частицы помимо драгоценностей ключей, монет и порошкового содержания. SECURE 1000 так же с легкостью подходит для обнаружения металлического и огнестрельного оружия, ножей.

Среди современных методов исследования драгоценных камней в настоящее время применяются более точные (рис. 8).

Наиболее главная задача по идентификации драгоценных камней сводится к экспресс-анализу в оперативных условиях объекта контроля драгоценных камней. Данный процесс заключается в выявлении из потока перемещаемых через границу изделий, товаров с подлинными драгоценными камнями и изделия с синтетическими камнями, обладающие природные драгоценные свойства, что позволяет внести в таможенную декларацию специальные отметки. Данная декларация позволяет при выезде из страны, идентифицировать драгоценные камни и удостоверить или не удостоверить соответствие

59

камня его природному составу, что позволит сократить поток нелегально ввезенных (вывезенных) драгоценных камней и скоординировать фискальную функцию таможенных органов.

Рисунок 8. Методы исследования драгоценных камней

Таможенные органы в своей практической деятельности пользуются систему «DIAMOND DETECTOR», которая является основной для проведения идентификации драгоценных камней. В приборе применяется уникальность алмаза, выраженная в теплопроводности. Это исключает возможность ошибки идентификации. Данный прибор способен отличать имитаторы с низкой и высокой теплопроводностью. Этот прибор идентифицирует группы камней массой более 0,01 карата с гранью не менее 0,5 мм. Его отличает простота в эксплуатации, сообщая звуковым сигналом, о наличии примесей в объекте исследования. Система может функ-

60