RadBall(라드볼)

RadBall

RadBall은 140밀리미터(5.5인치) 직경의 수동형 비전기 감마 핫스팟 이미징 디바이스로 전개 영역을 360도 시야로 볼 수 있습니다.이 장치는 원자력 시설 내부의 방사선장이 알려지지 않았지만 적절한로 전략을 계획하기 위해 필요한 경우에 특히 유용하다.이 장치는 영국 국립원자력연구소에 의해 개발되었으며 방사선에 민감한 물질로 만들어진 내부 구형 노심과 외부 텅스텐 기반 콜리메이션 시스로 구성되어 있다.이 장치는 전기 공급 또는 통신 링크가 필요하지 않으며 원격으로 전개할 수 있으므로 사람에 대한 방사선 노출이 필요하지 않습니다.이와 더불어 기기는 2~5,000 rad(20 mGy~50 Gy)의 매우 넓은 표적 선량 범위를 가지고 있어 원자력 폐로 애플리케이션에 광범위하게 적용할 수 있다.

디바이스

이 장치는 구형 텅스텐 외측 콜리메이션 시스 안에 들어가는 감마선에 민감한 내부 코어인 두 개의 구성 부분으로 구성됩니다.장치의 외경은 140mm(약 5µ인치)로, 360도 시야를 제공하면서 도달하기 어려운 영역까지 전개할 수 있습니다.내부 코어는 감마선에 노출되면 색이 변하는 물질로 구성된다.따라서 장치가 방사성 환경 내에 전개될 때 콜리메이션 장치는 우선적으로 감마선이 내부 코어 내에 트랙을 퇴적시키는 콜리메이션 홀을 통과하는 것을 허용한다.그런 다음 이러한 트랙을 분석하여 선원 위치와 강도 모두를 예측하는 방사능 환경의 3D 시각화를 제공할 수 있다.

도입 및 취득

장치에 기반한 전체 방사선 매핑 서비스는 6개의 개별 단계로 구성됩니다.1단계에서는 장치를 이미 알려진 위치와 방향으로 지정된 오염 영역 내에 배치합니다.이는 크레인, 로봇, 조작자 또는 (대부분의 경우처럼) 원격으로 작동하는 조작자 암에 의한 전개를 포함한 여러 가지 방법으로 달성할 수 있습니다.장치는 수직 또는 거꾸로 배치할 수 있습니다.장치를 제자리에 배치한 후 2단계에서는 선량 흡수를 활성화하기 위해 장치를 그대로 둡니다.장치를 제자리에 두고 적절한 선량 흡수(2~5000rad)를 달성한 후 3단계에서는 장치를 오염된 영역에서 제거합니다.4단계에서는 간격이 확보되면 방사선에 민감한 코어를 콜리메이션 장치 내에서 분리하여 전개 기간 동안 회전하거나 움직이지 않도록 합니다.

분석 및 시각화

5단계에서는 내부 코어에 의해 캡처된 정보를 디지털화하는 광학 기술을 사용하여 방사선에 민감한 코어를 스캔합니다.6단계에서는 이 데이터 세트를 해석하여 최종 시각화를 생성한다.내부 코어 내에서 검출된 각 트랙에 대해 특수 소프트웨어는 제공된 데이터 포인트에 가장 적합한 라인을 생성하고 강도 값을 사용하여 트랙의 방향을 선택합니다.이 최적의 라인은 전개 볼륨의 벽과 교차할 때까지 외삽됩니다.이는 방사선원이 이 위치 또는 장치와 벽의 지점 사이의 가시선을 따라 벽에 있음을 나타냅니다.두 장치가 동일한 전개 영역 내의 다른 위치에 배치될 경우 삼각측정을 사용하여 추정된 선원을 따라 어디에 있는지 예측할 수 있다.

기존 테크놀로지에 대한 이점

조작기에 장착되고 방사성 셀 주위를 이동하는 GM 기반 검출기의 사용부터 중차폐 및 시준 감마 기반 카메라까지 다양한 대체 기술과 접근방식이 존재한다.여기서 테스트한 테크놀로지는 전술한 테크놀로지보다 많은 이점이 있습니다.GM/조작기 접근법에 관해, 이 기술은 방향 인식, 근접한 별개의 선원을 구별할 수 있는 능력, 전원이나 데이터가 필요하지 않으며 조작기가 없는 영역에서도 사용할 수 있다.고도로 시준된 감마 카메라 기술과 관련하여, 이 기술은 또한 훨씬 더 작은 크기, 더 적은 무게, 전력 및 데이터 탯줄을 사용하지 않을 뿐만 아니라 기기가 오염되었을 때 더 낮은 재정적 위험을 제공하는 등 많은 이점을 가지고 있습니다.

도입 이력

이 테크놀로지는, 이하와 같이, 미국과 영국 전체에 걸쳐서 몇번이나 도입에 성공했습니다.

미국, 사바나 리버 사이트

기술의 최초 버전에 대해 수행된 최초의 실험실 기반 테스트는 다양한 감마선 선원과 알려진 방사선 특성을 가진 X선 기계를 사용하여 사바나 리버 사이트(SRS) 건강 물리학 기기 교정 연구소(HPICL)에서 수행되었다.이러한 예비 테스트의 목적은 장치의 최적 표적 선량과 콜리메이터 두께를 식별하는 것이었다.두 번째 테스트 세트에는 방사능 선원의 특성을 파악하기 위해 오염된 핫셀에 기기를 배치하는 작업이 포함되었다.이 작업은 주로 미국 [1]에너지부의 의뢰로 작성된 보고서뿐만 아니라 여러 저널 [2][3][4]간행물에도 설명되어 있습니다.그리고 일반 산업 뉴스 [5]아웃렛입니다.

핸포드 사이트(미국)

이 기술이 물에 잠긴 방사능 위험을 찾을 수 있다는 것을 입증하기 위해 원래의 장치에 대한 추가 시험이 수행되었다.이 연구는 미국 에너지부 핸포드 사이트의 수중 배치를 처음으로 포함시켰다.이 연구는 기술의 첫 번째 성공적인 수중 전개를 나타내며, 이 기술이 접근과 방사선 위험의 위치가 어려운 지역에 전기 공급 없이 원격 전개를 할 수 있다는 것을 입증하는 추가적인 단계를 나타낸다.이 연구는 이 기술이 [6]앞서 설명한 것처럼 더 복잡한 방사선 환경을 특성화할 수 있는지 여부를 조사하기 위한 진행 중인 작업의 일부였다.

미국 오크리지 국립연구소

앞서 [7]설명한 바와 같이 2010년 12월 미국 에너지부 Oak Ridge 국립연구소(ORNL)에서 여러 가지 시험이 실시되었다.이러한 시험의 전체적인 목적은 새로 개발된 기술을 사용하여 두 개의 개별 핫셀(B와 C) 내에서 방사선 위험을 위치, 정량 및 특성화할 수 있음을 입증하는 것이었다.핫셀 B의 경우, 3개의 방사선 선원의 위치 확인, 정량화 및 특성화에 이 기술을 사용할 수 있음을 입증하는 주요 목표는 100% 성공을 거두었다.Hot Cell C의 더 어려운 조건에도 불구하고, 두 개의 선원이 검출되어 정확하게 위치 파악되었습니다.요약하자면, 이 기술은 방사선 선원의 검출 및 위치 파악과 관련하여 매우 잘 수행되었으며, 어려운 조건에도 불구하고 그러한 선원의 상대적 에너지와 강도를 평가할 때 적당히 잘 수행되었다.

셀라필드 사이트(영국)

보다 최근에는 2011년 겨울 동안 이 기술이 영국의 셀라필드 사이트에 성공적으로 배치되어 차폐 셀 시설 내에 있는 수많은 방사성 컨테이너의 위치를 매핑하였다.이 특정 프로젝트는 3개의 장치를 배치하는 것을 포함했으며 삼각측정이 최초로 시연된 경우를 나타냅니다.이 테크놀로지는 전체적으로 약 12개의 소스를 찾아 정량화함으로써 양호한 성능을 발휘했습니다.이 작업 패키지는 Sellafield Ltd.와 제휴하여 실시되었습니다.

레퍼런스

  1. ^ 파르판, 에두아르도 B, 트레버 Q폴리, 티모시 G. 재닉, 존 R. 고든, 래리 J. 하프링, 스티븐 J. 스탠리, 크리스토퍼 J. 홈즈, 마크 올드햄, 존 아다모빅스.2009. "사바나 리버 국립 연구소의 래드볼 기술 테스트(Savannah River National Laboratory)" 보고서. [1]
  2. ^ Farfán, Eduardo B; Foley, Trevor Q; Jannik, G Timothy; Harpring, Larry J; Gordon, John R; Blessing, Ronald; Coleman, J Rusty; Holmes, Christopher J; Oldham, Mark; Adamovics, John; Stanley, Steven J (2010). "RadBall Technology Testing in the Savannah River Site's Health Physics Instrument Calibration Laboratory". Journal of Physics: Conference Series. 250 (1): 398–402. Bibcode:2010JPhCS.250a2080F. doi:10.1088/1742-6596/250/1/012080. PMC 3100551. PMID 21617738.
  3. ^ Farfán, Eduardo B; Foley, Trevor Q; Coleman, J Rusty; Jannik, G Timothy; Holmes, Christopher J; Oldham, Mark; Adamovics, John; Stanley, Steven J (2010). "RadBall Technology Testing and MCNP Modeling of the Tungsten Collimator". Journal of Physics: Conference Series. 250 (1): 403–407. Bibcode:2010JPhCS.250a2081F. doi:10.1088/1742-6596/250/1/012081. PMC 3100557. PMID 21617740.
  4. ^ Farfán, Eduardo B.; Stanley, Steven; Holmes, Christopher; Lennox, Kathryn; Oldham, Mark; Clift, Corey; Thomas, Andrew; Adamovics, John (2012). "Locating Radiation Hazards and Sources within Contaminated Areas by Implementing a Reverse Ray Tracing Technique in the RadBall Technology". Health Physics. 102 (2): 196–207. doi:10.1097/HP.0b013e3182348c0a. PMID 22217592.
  5. ^ SRNL과 NNL이 RadBall 테스트에서 협업
  6. ^ Farfán, Eduardo B.; Coleman, J. Rusty; Stanley, Steven; Adamovics, John; Oldham, Mark; Thomas, Andrew (2012). "Submerged RadBall Deployments in Hanford Site Hot Cells Containing 137CsCl Capsules". Health Physics. 103 (1): 100–6. doi:10.1097/HP.0b013e31824dada5. PMID 22647921.
  7. ^ Stanley, S J; Lennox, K; Farfán, E B; Coleman, J R; Adamovics, J; Thomas, A; Oldham, M (2012). "Locating, quantifying and characterising radiation hazards in contaminated nuclear facilities using a novel passive non-electrical polymer based radiation imaging device". Journal of Radiological Protection. 32 (2): 131–45. Bibcode:2012JRP....32..131S. doi:10.1088/0952-4746/32/2/131. PMID 22555190.

외부 링크