طراحی و شبیه سازی یک سیستم فرضی جهت کشف مواد منفجره بر مبنای تکنیک PGNAA

Abstract

مواد منفجره شامل عناصری از قبیل H، C، N و O با مقدار و نسبت‌های مشخص می‌باشند. عناصر نیتروژن و اکسیژن نسبت به بقیه فراوان‌تر هستند و این مقدار از نیتروژن یک مشخصه عالی برای کشف مواد منفجره می‌باشد. با تعیین میزان نیتروژن انباشته در محیط، می‌توان به احتمال وجود ماده منفجره در آن محیط پی برد. در این مقاله جهت کشف و آشکارسازی مواد منفجره، از تکنیک آنالیز گامای آنی در فعالسازی نوترونی (PGNAA) استفاده شده است. به کمک این روش می‌توان بسته‌های مشکوک و چمدان‌های محتوی مواد منفجره را شناسایی و از ورود آن به داخل سازمان‌های دولتی، موسسات نظامی، فرودگاه‌ها، بنادر، سفارتخانه‌ها، بانک-ها، نیروگاه، سازمان‌های بزرگ و شرکت‌های حساس جلوگیری نمود. هسته نیتروژن تقریبا همزمان با جذب نوترون‌های حرارتی طیف تابش گامایی با انرژی MeV83/10 از خود ساطع می‌نماید. در سیستم طراحی شده از چشمه بعنوان مولد نوترون و آشکارساز NaI جهت دریافت گامای منتشره استفاده شده است. در این سیستم، جهت شبیه‌سازی ترابرد نوترون - فوتون از کد MCNPX2.6 استفاده گردیده است. در طراحی این سیستم از ضخامت‌های مختلف پارافین به منظور کندسازی نوترون و نیز ضخامت‌های مختلف سرب جهت رعایت اصول حفاظ‌سازی و فیزیک بهداشت استفاده شد. سیستم طراحی شده قادر به شناسایی ماده منفجره NG با وزن 323 گرم در مدت زمان 10 دقیقه و شناسایی ماده منفجره NG با وزن 1023 گرم در مدت زمان یک دقیقه می‌یاشد.