Detectarea minelor îngropate și explozivi ascunși folosind sonde cu neutroni, raze X și raze Gamma

Se estimează că mai mult de 110 de milioane de mine active sunt o amenințare permanentă în aproximativ 70 de țări, ducând la aproximativ 2000 de victime pe lună, cele mai multe dintre ele fiind civili. Minele anti-personal (APM) si mine anti-tanc (ATM-uri) găsite în mai multe țări afectate sunt îngropate în mare parte, non-metalic sau cu conținut de metale minim; cele mai periculoase tipuri sunt PROM_l, MRUD, PMR_3, și TMR_P6.

Folosind tehnologiile clasice (detector de metale, câini) găsirea, localizarea și identificarea minelor terestre este o procedura costisitoare, extreme de periculoasă și consumatoare de timp. În plus, va lua o lungă perioadă de timp pentru a scăpa de minele si explozibilul din țările afectate, în principal din cauza că aceeași procedură plictisitoare trebuie să fie aplicată în toate zonele suspectate a fi contaminate cu mine terestre. Zonele minate sunt aproape, în general, de câmpurile de luptă, fiind, prin urmare, puternic infestate cu piese metalice de la exploziile de muniții diferite (explozia unei muniții poate duce la mai mult de 1000 de fragmente de metal mici). Prezența de dezordine din metal produce un număr mare de alarme false în detectoare de metal (MD) utilizate în mod obișnuit în deminare. Ca o consecință, există o nevoie de un progres tehnologic în acest domeniu pentru a rezolva definitiv problema terenurilor minate.

Mai mult decât atât, amenințarea cu utilizarea de dispozitive explozive teroriste și a agenților chimici, biologici sau radioactive, a devenit realistă, inca de la atacul sarin în sistemul de metrou de la Tokyo la 20 martie 1995 și după evenimentele tragice din 11 septembrie 2001. Posibilitatea de acțiuni ulterioare teroriste împotriva populației civile este una dintre problemele cele mai importante de pe agenda politică internațională. Un scenariu des evocat presupune utilizarea a așa-numitei "bombe murdare": o cantitate considerabilă de material radioactiv detonat cu exploziv convențional și dispersate în mediul înconjurător.Traficul ilicit de explozivi și materiale fisionabile prin intermediul rețelelor convenționale comerciale (aerian, maritim și terestru), reprezintă, prin urmare, o adevărată provocare la adresa securității civile pentru anii viitori. Inspecția vizuală manuală și de incarcaturi comerciale mari la frontierele terestre (camioane), porturi maritime (containere) și aeroporturi (check-in bagaje) nu ar fi o soluție viabilă, atât din considerente de eficiență și din motive juridice. Este obligatoriu să realizăm sisteme integrate de inspecție standoff de mărfuri prin intermediul unor imagini și metode analitice, bazate pe o tehnologie de sunet pentru a identifica materiale periculoase.

Imagistica bazată pe Razele X sau Razele este singura tehnică care permite o vedere directă a obiectelor încorporate sau îngropate în sol. Cele mai noi sisteme pot oferi măsuratori de precizie foarte mare cu imagini tridimensionale de înalta rezolutie. Formele observate și structura mecanică a obiectelor detectate pot ajuta la identificarea unui tip de mina special sau cel puțin pentru a distinge o mina de alte obiecte ingropate, cum ar fi resturi de metal. Metalul poate fi diferențiat in continuare cu ajutorul informațiilor disponibile despre conținutul elementar al articolului inspectat (Z minim vs. Z maxim). Două exemple recente ale sistemelor care fac obiectul anchetei sunt discutate mai jos.

Detectarea minelor cu neutroni

Cheia pentru a distinge explizibilii de materiale benigne este, ca și in cazul detectării minelor îngropate, utilizarea analizei elementare. Doar interogarea cu neutroni ofera posibilitatea măsurarii densitații elementelor din materiale, independent de structura lor particulară.

Ultilizarea reacțiilor induse cu ajutorul neutronilor pentru analiza elementara nondistructiva este bine documentată. Toți neutronii, în special neutronii rapizi, sunt bine adaptați pentru a explora esantioane de volum mare, din cauza capacitații lor de penetrare foarte mare a materialului.

Tehnologiile nucleare se bazează pe faptul ca explozivii conțin hydrogen, carbon, azot, oxigen in concentrații variabile (de exemplu, compozițiile elementare ale unor explozivi comuni sunt: TNT - C_7 H_5 N_3 O_6; RDX - C_3 H_6 N_6 O_6; Pentrit - O_12 N_4 C_5 H_8; Hexogen - O_8 N_8 C_4 H_8; Nitrat de amoniu - O_3 N_2 H_4). Problema identificării explozibilului poate fi redusă la problema de identificare a elementelor ușoare. În plus, măsurătorile raporturilor de concentrați, in special carbon - oxigen si carbon - nitrogen, sunt foarte eficiente in diferențierea explozivilor de mediul in care acestea sunt îngropate sau ascunse.