KR101762185B1 - 다수의 시설들에서의 방사선의 중앙 검출 - Google Patents
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Abstract
복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템이 개시된다. 시스템은, 방사선 검출 시스템, 자연적으로 발생하는 방사선을 보상하기 위해 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 모니터링 데이터를 프로세싱하기 위한 프로세서, 및 바람직하지 않은 방사선 레벨이 기록된 곳에 관련된 설비 및 상기 중앙 모니터링 스테이션에서 경고를 발생시킬 수 있는 중앙 모니터링 스테이션을 포함할 수 있다. 생산 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법이 또한 개시된다. 방법은, 복수의 방사선 검출 시스템을 제공하는 단계, 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터를 제공하는 단계, 데이터를 방사선 검출 시스템들로부터 중앙 모니터에 전달하는 단계, 및 데이터를 분석하여 잠재적인 재활용 물질을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 개시물은 방사선을 검출하는 것에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 제강 설비들(steelmaking facilities)과 같은 다수의 설비들에서, 동시에, 저-레벨 방사능 물질에 대한 중앙 검출(centralized detection) 및 모니터링에 관한 것이다.
금속 제품들을 생산하는 것과 같은 생산 설비들에서, 방사능 물질은 광범위하게 미치는 영향(far reaching impact)을 가질 수 있는 어려움을 야기할 수 있다. 예를 들어, 방사능 물질은 전기 아크로(electric arc furnace; EAF)에 의해 강철(steel)을 만드는데 두드러지게 사용되는 스크랩(scrap)을 통해 제강 공정에 들어갈 수 있다. EAF에서 강철을 만들기 위한 차지(charge)는 일반적으로 폐차장(junk yard) 및 스크랩 딜러를 통해 수집된 강철 스크랩의 50% 내지 70% 또는 그 이상이다. 강철 스크랩은 종종 잘려져서(shred) 제강 설비로 수송된다. 강철 스크랩은 의료 장비와 같은 방사능 소스들을 포함하는 광범위한 소스들에서 비롯된다. 방사능 스크랩은, 스크린 아웃되지 않는 경우에, 용강(steel melt)에 도달하고 생산된 강철 제품에 통합될 가능성이 있다. 주조 공장(foundry), 알루미늄 생산 및 재활용 금속이 활용되는 다른 생산 설비들에서, 동일한 상황에 맞닥드리게 된다. 오염되었을 수 있는 용광로(furnace), 백하우스(baghouse), 및/또는 다른 생산 설비로부터 방사능 물질이 제거되는 동안, 방사능 물질은 생산 동작을 방해한다. 방사능 물질의 유입은 설비에 의해 생산된 제품의 리콜에 대한 가능성 또한 야기한다.
제강에 있어서, 과거에는, 트럭, 철도 차량, 바지선 및 제강 설비에 스크랩를 전달하는 다른 컨테이너에 있는, 스크랩 화물들에서 방사능 오염물을 검출하는 것이 일반적인 실행이었다. 예컨대, 미국 특허 번호 제5,679,956호, 제5,705,818호 및 제6,727,506호를 참조하라. 이러한 시스템들은 또한 다른 생산 설비(예컨대, 알루미늄 생산)에 다른 재활용 물질을 주입하는데 사용될 수 있다. 이러한 방사선 모니터링 시스템은, 트럭, 철도 차량 또는 다른 운송수단(vehicle)에 있는 스크랩 화물이 인접한 방사선 검출기를 통과함에 따라, 방사능 물질을 검출한다. 하나의 문제는, 스크랩 화물 내에 매립된 저-레벨 방사능 물질은 일반적인 조건 하에서조차 검출하기 어렵다는 것이다. 코발트, 세슘, 및 라듐과 같은 특정 방사능 물질은, 스크랩 또는 다른 재활용 물질에서 잠재적으로 발견될 수 있는 흔한 물질들(common materials)이다. 제강을 위한 문제를 더 복잡하게 하는 것은, 온수 히터와 같은 특정 스크랩 물질들이, 라듐을 포함할 수 있는 탄산 칼슘을 함유한다는 것이다. 어쨌든, 자연적으로 발생하는 방사능 물질(NORM)로부터의 자연 방사선(background radiation)은 스크랩 및 다른 재활용 물질에서 저-레벨 방사능 물질을 검출하는 것에 대한 어려움을 증가시킨다. 제강 및 다른 금속 생산 동작들과 같은 일부 설비에 대해 문제를 더 복잡하게 하는 것은, 내화물(refractory)과 같이, 생산에 사용된 특정 물질들이, 토륨, 라듐, 및 생산 설비에 들어가도록 허가될 수 있는, 자연적으로 발생하는 유사한 방사능 물질을 포함할 수 있다는 것이다.
스크랩이나 다른 재활용 물질의 화물이 원하지 않는 방사선 소스를 포함하는 것으로 판정되는 경우, 화물이 거절될 수 있어, 생산 설비에 스크랩이나 다른 재활용 물질을 전달하는데 있어서 추가 비용 및 지연을 초래한다. 스크랩이나 재활용 화물로부터 방사선 소스를 식별 및 제거하기 위해, 생산 설비에서 거절된 화물이 검색될 수 있고, 또한 화물은 제공자에게 반환될 수 있다. 비용에 있어서 효율적인 검출(cost effective detection)은 따라서 생산 설비의 안전하고 효율적인 동작을 모색하고 있다. 사용 가능한 방사선 검출 시스템으로, 일부 설비에 있는 스크랩이나 다른 재활용 물질의 화물에서 방사능 물질이 검출될 때, 방사선 검출기에 의해 3번까지 화물을 통과시켜 화물을 재테스트하는 실행이 뒤따를 수 있다. 화물이 3번 중 2번 검출을 통과하는 경우, 화물은 안전한 것으로 간주될 수 있어, 생산 설비로 들어가는 것이 허가될 수 있다.
현재의 방사선 검출 시스템의 효율성은, 검출 시스템의 구성 및 검출 또는 경보 레벨은 물론, 검출 데이터를 해석하는데 있어 근무중인 LRSO(local radiation safety officer)에 의해 후속되는 절차들에 의존적이다. 그 결과, 방사선 검출 시스템 동작은 각각의 설치에 따라, 심지어 주어진 설치에서 근무 중인 각각의 LRSO에 따라 다를 수 있다.
진입하는 스크랩이나 다른 재활용 물질을 스크린하기 위해 철도 포털 또는 트럭 게이트들에서 사용된 검출 시스템에 더해, 종종 가변 구성들 및 상이한 검출 레벨들을 갖는 다른 방사선 검출 시스템들은, 생산 공정에서 상이한 지점들에서 취해진 용융된 샘플들에서 방사능 물질의 검출시에, 그리고 백 하우스 및 다른 미립자 수집 시스템에서 방사능 물질의 검출시에, 용광로 레들(furnace ladle)이나 다른 처리 컨테이너에 스크랩이나 다른 물질을 로드하는데 사용된 크램 셀(clam shell)이나 컨베이어(conveyer)에서 사용될 수 있다.
철강 및 다른 생산 설비에 걸쳐 사용된 다양한 방사선 검출 시스템은 일반적으로 지속적인 동작 및 검출 능력을 확보하기 위해 주기적으로 체크 및 테스트되었다. 검출 시스템을 테스트하는데 사용된 공정들 및 절차들은 보통 방사선 검출기에게 알려진 방사선 소스를 제공하는 것과, 경보(alarm)나 경고(alert)의 발생을 확인하는 것을 수반한다. 이러한 테스트 방법은 테스트 시에 기능성을 증명하지만, 동작 동안 방사선 검출 시스템과의 다른 문제들을 식별할 수 없다. 방사선 검출 시스템의 동작 상태는, 방사선 검출 시스템이 부분적으로 또는 전체적으로 동작하지 않는 시간 동안, 방사능 물질이 생산 설비에 들어가서 거기에서 처리될 가능성을 제시하는 테스트 간격들 사이에는 종종 알려지지 않았다.
능력들(faculties)의 네트워크에서 생산 설비의 모두를 모니터링하기 위해 CRSO(centralized radiation safety officer)가 필요하게 되었다. 중앙 방사선 검출 시스템(centralized radiation detection system)은 생산 설비 내에 있는 모든 지점에서 표준화된 방사선 검출를 제공하고, 널리 분산된 지리적 위치들에 위치될 수 있는 다수의 상이한 생산 설비에서 표준화된 방사선 검출을 제공한다. 또한, 중앙 방사선 검출 시스템은 실질적으로 균일한 방사선 검출을 제공 및 유지하기 위해 CRSO가 LRSO와 협력하는 것을 허가할 수 있을 필요가 있다. 방사능 스크랩이나 다른 재활용 물질이 치료(remediation)를 위해 비롯되는 순환 소스(recurring sources)를 식별하기 위해 네트워크에서 모든 생산 설비로부터의 방사선 검출 데이터를 중심적으로 검토할 수 있을 필요도 있다. 또한 방사선 시스템은, 생산 설비로의 선적(shipment)에 앞서, 스크랩 또는 재활용 딜러에 의한 방사능 스크랩의 검출로 확장될 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 방사선 검출 시스템은, 생산 설비에서 검출되지 않고 가는 방사능 물질에 의한 오염과 연관된 손실을 경감시키기 위해 생산 설비의 조작자에게 보험(insurance)을 제공하는 독립적인 회사인 CRSO에 의해 실질적으로 개선될 수 있다. 이것은, 네트워크에서 생산 설비 전체에 걸쳐 방사능 물질의 검출의 동일한 안전 레벨을 유지하기 위한 자극(incentive) 및 유도(motivation)를 CRSO에게 제공한다.
복수의 설비 내의 방사선 레벨(radiation levels)을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템이 현재 공개된다. 이 시스템은, 설비망에 걸친 복수의 장소에 위치된 재활용 물질 내의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템, 자연적으로 발생하는 방사선을 보상하기 위해, 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 모니터링 데이터를 프로세싱하기 위한 프로세서, 및 상기 프로세서로부터 데이터를 수신하고, 각각의 방사선 검출 시스템에서의 재활용 물질 내의 방사능 물질을 식별할 수 있는 중앙 모니터링 스테이션을 포함할 수 있고, 상기 중앙 모니터링 스테이션은 적어도 하나의 방사선 검출 시스템에 의해 바람직하지 않은 방사선 레벨이 기록된 곳에 관련된 설비 및 상기 중앙 모니터링 스테이션에서 경고를 발생할 수 있다.
복수의 제강(steelmaking) 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템이 또한 개시되고, 이는, 제강 설비망에 걸친 복수의 장소에 위치된 스크랩 화물(scrap loads) 내의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템, 자연적으로 발생된 방사선을 보상하기 위해, 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 모니터링 데이터를 프로세싱하기 위한 프로세서, 및 상기 프로세서로부터 데이터를 수신하고, 각각의 방사선 검출 시스템에서의 스크랩 화물 내의 방사능 물질을 식별할 수 있는 중앙 모니터링 스테이션을 포함하고, 상기 중앙 모니터링 스테이션은 적어도 하나의 방사선 검출 시스템에 의해 바람직하지 않은 방사선 레벨이 기록된 곳에 관련된 제강 설비 및 상기 중앙 모니터링 스테이션 둘 다에서 경고를 트리거할 수 있다. 스크랩 화물에서 방사능 물질을 식별하는 프로세서는, 제강 설비에서 중앙 또는 분할된 서버들에서, 각각의 위치 검출 시스템의 일부로서, 또는 중앙 모니터링 스테이션의 일부로서 위치될 수 있다.
다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템이 또한 개시되고, 이는, 제강 재료 내의 잠재적인 저 레벨 방사선 소스의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는, 복수의 제강 설비에 걸친 복수의 장소에 위치된 복수의 방사선 검출 시스템 및 방사선 레벨들에 대응하는 데이터를 상기 방사선 검출 시스템들로부터 수신할 수 있는, 상기 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터링 스테이션을 포함하고, 상기 방사선 검출 시스템들은 상기 방사선 검출 시스템들 중 적어도 하나에 의해 원하지 않는 방사선 레벨이 기록된 제강 설비 및 상기 중앙 모니터링 스테이션 둘 다에서 경고를 트리거할 수 있다.
생산 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법이 또한 개시되고, 이는, 복수의 생산 설비에 걸친 원하는 장소들에 위치된 재활용 물질 내에서 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템을 제공하는 단계, 상기 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터를 제공하는 단계, 상기 재활용 물질 내의 잠재적인 방사선 소스의 성질(nature)을 결정하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터를 분석하는 단계, 검출된 방사선 레벨들에 대응하는 데이터를 상기 방사선 검출 시스템들로부터 상기 중앙 모니터에 전달하는 단계, 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터의 분석에 기초하여 상기 중앙 모니터로부터 제공된 지시들에 따라 잠재적인 방사선 소스들을 포함하는 재활용 물질을 제거하는 단계, 및 상기 중앙 모니터로부터 상기 복수의 방사선 검출 시스템의 동작을 모니터링하고, 방사선 검출 시스템이 유지보수를 필요로 할 때 상기 설비에 시그널링하는 단계를 포함한다.
생산 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법은 잠재적인 방사선 소스가 검출을 피하여 생산 설비를 오염시킬 확률을 계산하는 단계, 오염된 생산 설비의 추정 복원(remediation) 비용을 계산하는 단계, 및 상기 복원 비용의 적어도 일부에 대해 상기 생산 설비에 보상하는 보험 정책을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제강 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법은, 복수의 제강 설비에 걸친 원하는 장소들에 위치된 제강 물질 내의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템을 제공하는 단계, 상기 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터를 제공하는 단계, 잠재적인 방사선 소스의 성질을 결정하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터를 분석하는 단계, 검출된 방사선 레벨들에 대응하는 분석된 데이터를 상기 방사선 검출 시스템들로부터 상기 중앙 모니터에 전달하는 단계, 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터의 분석에 기초하여 상기 중앙 모니터로부터 제공된 지시들에 따라 잠재적인 방사선 소스들을 포함하는 제강 물질을 제거하는 단계, 및 상기 중앙 모니터로부터 상기 복수의 방사선 검출 시스템의 동작을 모니터링하고, 방사선 검출 시스템이 유지보수를 필요로 할 때 제강 설비에 시그널링하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 시스템의 개략도이다.
도 2는 트럭 게이트와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 3은 차지 버킷 컨베이어(charge bucket conveyor)와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 4는 차지 버킷 로더(charge bucket loader)와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 5는 백하우스(baghouse)와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 6은 검출된 방사선의 그래프이다.
도 7은 다양한 방사능 동위원소(radioactive isotopes)의 예시적인 에너지 스펙트럼이다.
도 8은 또 다른 예시적인 에너지 스펙트럼이다.
도 2는 트럭 게이트와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 3은 차지 버킷 컨베이어(charge bucket conveyor)와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 4는 차지 버킷 로더(charge bucket loader)와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 5는 백하우스(baghouse)와 함께 사용된 방사선 검출기들의 사시도이다.
도 6은 검출된 방사선의 그래프이다.
도 7은 다양한 방사능 동위원소(radioactive isotopes)의 예시적인 에너지 스펙트럼이다.
도 8은 또 다른 예시적인 에너지 스펙트럼이다.
도 1 내지 도 8을 일반적으로 참조하면, 동시에 복수의 설비에서 방사선 레벨들을 모니터링하는 중앙 시스템이 개시된다. 이 시스템은 복수의 설비를 통해 복수의 위치에 배치된 재활용 물질에서 방사선 레벨을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템을 포함할 수 있다. 이 시스템은 또한 자연적으로 발생하는 방사선에 대해 보상하기 위해 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 발생된 모니터링 데이터를 처리하는 프로세서, 및 각각의 방사선 검출 시스템에서 재활용 물질에서의 방사능 물질을 식별하는 프로세서로부터의 데이터를 수신할 수 있는 중앙 모니터링 스테이션을 포함할 수 있다. 스크랩 화물에서 방사능 물질을 식별하는 프로세서는, 제강 설비에서 중앙 또는 분할된 서버들에서, 각각의 위치 검출 시스템의 일부로서, 또는 중앙 모니터링 스테이션의 일부로서 위치될 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은 또한 원하지 않는 방사선 레벨이 적어도 하나의 방사선 검출 시스템에 의해 기록된 설비에서 및 중앙 모니터링 스테이션에서 경보를 발생할 수 있다. 경보는, 측정된 방사선 레벨이 원하지 않는 방사선 레벨 또는 설비로부터 배제되어야 하는 방사선 소스를 표현하는 것으로 판정될 때 발생된 방사선 또는 감마 경보일 수 있다. 경보는 또한 자연적으로 발생하는 방사능 물질 또는 자연 방사선으로부터의 과도하거나 예상하지 못한 방사선의 레벨을 나타내기 위해 발생될 수 있다(NORM 경보들). 중앙 모니터링 스테이션은 또한 방사선 경보가 발생되지만 궁극적으로 원하지 않는 방사선 소스를 표현하지 않도록 판정되는 상황에서와 같은 허위 경보를 식별할 수 있다. 정확한 판독을 행하는 방사선 검출기를 위해 재활용 물질의 화물이 방사선 검출기를 너무 빨리 지나 이동되는 경우, 방사선 검출 시스템 또는 중앙 모니터링 스테이션에 의해 속도 경보들이 또한 발생될 수 있다.
아래에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 에너지 스펙트럼에서 방사선 입사를 카운트할 수 있는 신틸레이션 검출기(scintillation detector)와 같은 방사선 검출기를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 프로세서는, 인크리먼트들 또는 세그먼트들(115)로 에너지 스펙트럼을 나누어 각각의 검출기로부터의, 잠재적인 방사능 물질의 에너지 레벨에 대응하는, 모니터링 데이터를 분석할 수 있다. 프로세서는 또한 측정된 에너지 스펙트럼을 인크리먼트들로 분할하고 인크리먼트들 사이의 카운트들에 있어서의 차이에 기초하여 각각의 인크리먼트를 정규화하여 모니터링 데이터를 분석할 수 있다. 프로세서는 검출기를 통과하는 컨테이너들에서 재활용 물질의 깊이에 있어서의 변화에 대해 보상하기 위해 각각의 방사선 검출기 시스템에 의해 발생된 모니터링 데이터를 더 처리할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 주어진 설치에 대해 원하는 대로 하나 이상의 방사선 검출기로부터의 모니터링 데이터를 처리하도록 제공될 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은, 방사선 검출기를 포함하는, 방사선 검출 시스템의 적절한 동작을 위해 방사선 검출 시스템을 더 모니터링할 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 또한 진단 정보를 위해 방사선 검출 시스템을 심문(interrogate)하거나 방사선 검출 시스템을 투표(poll)할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 방사선 검출 시스템은 지속적으로 또는 정기적으로 중앙 모니터링 시스템에게 동작 상태를 보고할 수 있다. 방사선 검출 시스템의 적절한 동작에 관한 진단 정보의 보고 및 수신은 시스템 하트비트(heartbeat)를 제공할 수 있고 시스템의 동작 건강(operating health)에 대한 지속적인 모니터링을 실질적으로 보장할 수 있다. 중앙 모니터링 시스템은 또한 방사선 검출 시스템에 대한 진단 테스트를 수행할 수 있고, 시스템에서의 에러를 수정하거나 원격으로 어드레스할 수 있다. 방사선 검출 시스템의 구성은 또한 일부 예에서 중앙 모니터링 시스템에 의해 원격으로 설정될 수 있고, 중앙 모니터링 시스템은 생산 설비에 배치된 각각의 방사선 검출 시스템의 검출을 위한 임계 방사선 레벨을 더 설정할 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 또한 상이한 방사선 검출기 및 검출기 시스템으로부터 데이터를 선택적으로 집계 및 분석하도록 구성될 수 있다.
이제, 도 1을 참조하면, 방사선 레벨을 모니터링하기 위한 중앙 시스템의 개략도가 도시된다. 시스템(10)은, 제강 설비와 같은, 복수의 동작 설비(23)과 통신하는 중앙 모니터링 스테이션(20)을 포함할 수 있다. 그 설비는 복수의 방사선 검출 시스템(25)과 통신하는 하나 이상의 프로세서(24)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 설비(23)는 복수의 방사선 검출 시스템(25)과 통신하는 단일 프로세서(24)로 도시되지만, 다른 구성들이 고려된다. 설비(23)는 인터넷을 통해 중앙 모니터링 스테이션(20)과 통신할 수 있다. 대안적으로, 설비들(23)과 중앙 모니터링 스테이션(20) 사이에 전용 통신 링크가 제공될 수 있다
중앙 모니터링 스테이션(20)은 설비들(23)에 배치된 방사선 검출 시스템(25)으로부터 모니터링 데이터를 수신한다. 중앙 모니터링 스테이션은 또한 수신된 데이터에 기초하여 경보를 발생할 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션(20)은 각각이 설비(23)로부터 데이터를 수신 및 분석할 수 있는 하나 이상의 중앙 프로세서(21)를 포함할 수 있다. 수신된 데이터는 후속하는 처리 및 분석을 위해 데이터베이스(22) 또는 다른 데이터 스토리지 시스템에 저장될 수 있다.
방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 광범위한 생산 설비, 이를테면, 제강 설비, 알루미늄 생산 설비, 및 스크랩 금속 프로세서에서 이용될 수 있다. 방사선 검출 시스템의 중앙 모니터링 및 제어는 표준화된 공정 및 저 레벨 방사능 물질의 검출에 대한 높은 신뢰성을 제공한다.
방사선을 모니터링하기 위한 중앙 시스템은 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 하나의 예에서, 복수의 설비에서 방사선 레벨을 모니터링하는 것은, 잠재적인 방사선 소스에서 방사선 레벨을 검출할 수 있는 복수의 위치에 복수의 방사선 검출 시스템을 제공하고, 하나 이상의 방사선 검출기를 포함하는, 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터를 제공함으로써 수행될 수 있다. 방사선 검출기는 방사선 검출기들에 입사하는 방사선을 검출하도록 동작될 수 있고, 방사선 검출 시스템으로부터의 처리된 데이터가 잠재적인 방사선 소스에서 원하지 않는 방사선 레벨을 나타낼 때, 경보가 트리거될 수 있다. 또한, 방사선 검출기들로부터의 데이터는, 잠재적인 방사선 소스의 성질을 결정하기 위해, 방사선 검출 시스템이나 중앙 모니터에서 프로세서에 의해 분석될 수 있다. 아무튼, 잠재적인 방사선 소스는 방사선 검출기 시스템으로부터의 데이터의 분석에 기초하여 중앙 모니터로부터 설비로 제공된 명령어들에 따라 폐기될 수 있다. 복수의 방사선 검출기의 동작은 또한 방사선 검출기가 유지보수 또는 다른 서비스를 요구할 때 경고된 설비 및 중앙 모니터로부터 모니터링될 수 있다.
방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 복수의 방사선 검출 시스템을 포함할 수 있다. 많은 방사선 검출 시스템은 상업적으로 사용가능하고, 주어진 애플리케이션들에 대해 적절하게 선택될 수 있다. 하나의 예에서, 방사선 검출기 시스템은 신틸레이션 검출기들 또는 신틸레이션 카운터들일 수 있다. 신틸레이션 검출기는 검출기에 입사하는 방사선으로부터의 에너지를 흡수할 수 있고, 입사 방사선에 대응하는 빛의 플래시를 생산할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 종종 신틸레이션 검출기는, 입사 방사선에 대응하는 검출기에 의해 생산된 빛을 검출하기 위해, 광다이오드와 같은, 하나 이상의 전자 광 센서를 포함한다. 신틸레이팅 물질에 의해 생산된 플래시의 수는 검출기에 입사하는 방사선의 강도에 대응하고, 미리 결정된 시간 기간에 걸쳐 방사선 검출기에 의해 카운트될 수 있다. 이로써, 다수의 방사선 검출기는 지정된 시간 단위에 걸친 카운트들에서의 방사선 강도를 측정 및 보고한다. 신뢰할 수 있는 결과를 생산하기 위해, 일부 검출기들에 대해 몇 초의 연장된 노출 시간이 요구될 수 있지만, 다른 방사선 검출기와 검출 시스템은 미국 특허 번호 6,727,506에 개시된 바와 같이 이용될 수 있다. 방사선 검출기는 본 개시의 범주 내에 있는 다양한 동작 환경 및 조건에 대해 선택될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
방사선 검출기는 검출기에 입사하는 방사선의 에너지 레벨은 물론 방사선의 강도 둘 다를 검출할 수 있다. 자연적으로 발생하는 그리고 생산 중 생산된(production-produced) 방사능 물질들 모두는, 방사선의 소스를 판정하기 위해 측정될 수 있는 별개의(distinct) 에너지 레벨들을 갖는 방사선을 방출한다. 예를 들어, Cobalt-60은 1.17MeV 및 1.33MeV의 에너지 레벨을 갖는 방사선을 방출하는 방사능 동위원소이다. 신틸레이션 검출기에서, 생산된 빛의 플래시의 강도는, 검출기로 하여금, 방사선의 존재 및 입사 방사선의 방사능 핵종(radionuclide) 식별 둘 다를 식별 및 기록하는 것을 허용하는 입사 방사선의 에너지 레벨에 대응한다.
다른 유형의 방사선 검출 시스템이 또한 방사선을 모니터링하기 위한 중앙 시스템과 사용하기 위해 이용될 수 있고, 원한다면 다수의 유형의 검출기가 시스템 전체에 걸쳐 이용될 수 있다. 예를 들어, 가이거(Geiger) 카운터, 이온화 챔버, 비례 카운터, 반도체 다이오드 검출기, 및 방사선량계(dosimeters)는 방사선 검출 시스템과 사용하기 위해 채택될 수 있는 다른 형태의 방사선 검출기이다. 방사능 물질이 검출 및 식별될 수 있도록, 검출기에 입사하는 방사선의 측정을 검출하여 프로세서 및 중앙 모니터링 스테이션에 보고하기 위해 다양한 유형의 방사선 검출기가 채택될 수 있다.
방사선 검출 시스템은 검출기에 입사하는 방사선에 대응하는 모니터링 데이터를 발생할 수 있다. 모니터링 데이터는, 분당 카운트 수와 같은, 방사선의 강도의 측정을 포함할 수 있다. 모니터링 데이터는 또한 방사선의 에너지 레벨의 측정을 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 방사선 검출기는 몇몇의 정의된 에너지 대역의 각각에서 카운트의 히스토그램을 생산할 수 있다. 이러한 히스토그램이나 방사선 스펙트럼에서 에너지 대역들은, 방사선 검출기에 의해 직면하게 될 것으로 예상된 특정 방사능 물질에 대응하는 것과 같은, 에너지 스펙트럼에서의 관심 지점들에 대응하도록 선택될 수 있다. 도 7을 참조하면, 몇몇의 방사능 요소로부터 측정된 방사선이 설명을 목적으로 제시된다. 상이한 방사능 요소들에 대해 방사선 검출 시스템에 의해 측정된 카운트들은 에너지 스펙트럼의 부분들에 대응하는 히스토그램의 256 채널에 대해 도시된다. 도시된 바와 같이, 각각의 방사능 요소는 도 7에서 그래프의 라인들로 도시되는 바와 같이 상이한 스펙트럼을 생산한다. 요소 및 대응하는 스펙트럼 라인들은: Ba-133, 라인 101; Co-57, 라인 102; Cs-137, 라인 103; Am-241, 라인 104; Co-60, 라인 105; K-40, 라인 106; 및 Th-228 라인 107이다. 일부 구현에서, 포타슘(potassium) K-40과 같은 자연스럽게 발생하는 방사능 물질로부터 측정된 방사선은 에너지 스펙트럼의 교정(calibration)에서 시프트나 에러를 식별하여 방사선 검출 시스템의 적절한 교정을 확인하는데 사용될 수 있다. 또한, 포타슘 응답은 방사선 검출기 시스템의 계기(instruments)를 교정하기 위해 모니터링 및 사용될 수 있다.
방사선 검출 시스템은 모니터링 데이터를 처리하기 위해 프로세서에 입사 방사선에 대응하는 모니터링 데이터를 전달한다. 프로세서는 복수의 방사선 검출기로부터, 이를테면, 주어진 설비나 위치에서의 모든 방사선 검출기로부터 모니터링 데이터를 수신 및 처리할 수 있다. 대안적으로, 각각의 방사선 검출기 시스템은 별개의 프로세서와 통신할 수 있고 또는 프로세서는 방사선의 검출과 실시간으로 동작하는 방사선 검출 시스템과 통합될 수 있다. 어쨌든, 프로세서는 방사능 물질의 존재를 가늠(assess)하기 위해 방사선 검출기 시스템에 의해 수집된 모니터링 데이터를 처리할 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 방사선 검출기 시스템과 통신하는 범용 컴퓨터일 수 있고, 모니터링 데이터를 분석하도록 구성된 소프트웨어와 구성될 수 있다. 대안적으로, 프로세서는 방사선 검출기 시스템과 통합된 전용 펌웨어나 소프트웨어를 포함할 수 있다.
프로세서는 일반적으로 방사능 물질을 처리 및 검출하도록 구성된다. 하나의 예에서, 프로세서는 15 pCi/g(그램 당 피코퀴리)보다 더 큰 베타 및 감마 방출기들의 농도를 갖는 저 레벨 방사능 물질을 식별하도록 구성될 수 있다. 에버리징(averaging) 및 필터링(filtering)과 같은 종래의 신호 처리 기술이 채용되어, 자연 방사선 및 프로세서에 제시된 모니터링 데이터의 다른 원하지 않는 소음 또는 특성을 줄이거나 조정한다.
프로세서는 또한 방사선 검출기 시스템에 제시된 물질 깊이에 있어서의 변화를 수용하기 위해 모니터링 데이터를 처리할 수 있다. 원하지 않는 방사능 물질은 일반적으로 저 레벨 방사선이고, 재활용 물질의 화물에 깊이 매립될 수 있다. 알려진 바와 같이, 방사선 검출기 시스템에 제시된 물질은 검출기로부터의 자연 방사선을 차폐할 수 있어, 그 결과 감소된 자연 방사선 또는 백그라운드 디프레션(background depression) 측정치를 얻는다. 백그라운드 디프레션의 정도(extent)는, 트럭, 철도 차량, 또는 다른 컨테이너에서의 물질의 깊이와 같은, 방사선 검출기 시스템에 제시된 물질의 양과 상관되도록 도시되었다. 반대로, 물질의 깊이가 감소될 때, 추가적인 자연 방사선이 검출기 시스템에 도달하도록 허가되어, 그 결과 검출기에 입사하는 방사선에 측정가능한 증가를 야기한다. 이러한 증가된 자연 방사선의 측정은 때때로 방사선 검출기에 제시되는 재활용 물질에 저-레벨 방사능 물질이 존재한다는 것을 나타내는 것으로 잘못 해석되었다. 도 6a 및 6b를 참조하면, 두 개의 실례가 되는 방사선 측정이 도시된다. 도 6a의 그래프는, 재활용 강철 스크랩의 화물과 같은 화물이 방사선 검출기 시스템에 의해 통과할 때 관찰된 백그라운드 디프레션의 효과를 도시한다. 스크랩 화물이 검출기 시스템에 제시되기 전에, 제1 레벨(91)에서 자연 방사선이 측정된다. 스크랩 화물이 제시될 때, 화물은 제2 레벨(92)로 백그라운드를 디프레스하는 자연 방사선의 일부를 차폐할 수 있다. 도 6b를 참조하면, 화물이 방사능 물질을 포함할 때, 디프레스된 백그라운드 레벨(92) 위로의 측정된 방사선의 증가(93)가 측정 및 검출될 수 있다. 그러나, 화물의 깊이나 밀도에 있어서의 감소는, 자연 방사선의 증가된 레벨로 하여금, 모니터링되는 스크랩 화물에서 방사능 소스로 오해될 수 있는 측정된 방사선에 있어서의 증가를 생산하는 검출기 시스템에 도달하도록 허용할 수 있다. 방사선 검출기 시스템은, 따라서, 스크랩 화물의 깊이에 대해 보상하기 위한 처리를 허용하는 방사선 검출기에 제시되는 물질의 양을 감지하도록 구성된 하나 이상의 센서를 구비할 수 있다. 센서는 물질의 깊이(depth), 물질의 무게(weight)와 패킹 밀도(packing density), 또는 자연 방사선의 차폐와 상관된 다른 파라미터를 검출할 수 있다. 프로세서는, 미국 특허 번호 5,679,956에서 자세히 설명되는 바와 같이, 자연 방사선 디프레션의 효과에 대해 보상하기 위해 센서 데이터를 활용할 수 있고, 허위 경보(false alarm)의 확률을 줄일 수 있다. 대안적으로, 자연 방사선이 디프레스되지 않는 상황에서, 프로세서는 또한 예상된 방사선 측정치를 더 잘 수용하기 위해 방사선 검출기의 감도를 조정할 수 있다.
저-레벨 방사능 물질을 식별하는 방사선 검출 시스템으로부터의 모니터링 데이터를 처리하는 다른 기술이 또한 이용될 수 있다. 하나의 예에서, 미국 특허 번호 7,408,148에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 자연 방사선에 대해 보상하도록 정규화 상수(normalization constant)를 계산하기 위해, 관심있는 두 개의 스펙트럼 영역에서의 자연 방사선의 측정치가 사용될 수 있다. 도 8은, 방사선 검출 시스템에 의해 측정될 수 있는, 이를테면, 트럭 게이트에서 이용될 수 있는 모델 방사선 스펙트럼을 도시한다. 그래프(110)는 X-축(112) 상의 감마 방사선 에너지의 함수로서 Y-축(111) 상의 방사선 카운트를 도시한다. 두 개의 실례가 되는 방사선의 에너지 스펙트럼은 보통의(normal) 자연 방사선 스펙트럼(113) 및 강철 스크랩의 큰 화물의 존재에 의해 야기될 수 있는 백그라운드 디프레션을 나타내는 스펙트럼(114)를 포함하도록 도시된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 측정된 방사선 스펙트럼은 측정된 스펙트럼의 부분들을 표현하는 두 개 이상의 인크리먼트 또는 세그먼트(115)로 분할될 수 있다. 제1 인크리먼트는 관련 방사선 소스로부터의 검출가능한 방출들을 포함하도록 선택될 수 있고, 제2 인크리먼트는 관련 방사선 소스로부터 검출가능한 방출을 실질적으로 배제하도록 선택될 수 있다. 자연 방사선의 측정치는 제1 및 제2 인크리먼트 각각에 대한 관련 방사선 소스, 및 교정 팩터를 산출하기 위해 처리된 백그라운드 측정치의 부재시에 취득될 수 있다. 강철 스크랩의 화물과 같은, 잠재적인 방사능 소스를 포함할 수 있는 물질이 방사선 검출기에 제시될 때, 방사선 측정치는 관심있는 제1 및 제2 스펙트럼 영역의 각각에 대해 기록될 수 있다. 방사선 측정치는 물질에 의한 검출기로부터의 자연 방사선의 차폐로 인한 백그라운드 디프레션을 반영할 수 있다. 프로세서는 백그라운드 디프레션의 효과에 대해 보상하기 위해 이전에 산출된 교정 팩터를 적용할 수 있고, 이에 의해, 미국 특허 번호 7,408,148에 설명된 바와 같이 관심있는 정의된 영역들에서 관련 방사능 물질을 적절하게 식별하기 위해 방사선 검출기의 능력을 향상시킬 수 있다.
방사선 레벨을 모니터링하기 위한 중앙 시스템은 또한 하나 이상의 경보를 발생할 수 있다. 이 시스템은, 물질이 방사선 검출기에 제시되는 레이트(rate)를 모니터링하는 속도 검출기 시스템을 포함할 수 있다. 다수의 방사선 검출기는 방사선 측정치들에 대한 충분한 노출 시간을 보장하기 위해 물질이 특정 속도보다 빠르지 않게 제시될 것을 요구한다. 이와 같이, 정확하고 신뢰할 수 있는 측정치를 발생하기 위해 물질이 방사선 검출기에 대해 너무 빨리 이동하는 경우, 시스템은 속도 경보를 발생하도록 구성될 수 있다. 속도 경보가 발생될 때, 적절한 측정치를 허가하기 위해 물질이 다시 방사선 검출기 시스템에 제시될 수 있다. 예를 들어, 강철 스크랩의 화물을 운반하는 트럭은 방사선 검출기의 패널들 사이에서 더 느린 속도로 운전하도록 요구될 수 있다.
도 2 내지 5를 일반적으로 참조하면, 복수의 방사선 검출기 시스템은 제강 설비의 네트워크를 통해 복수의 위치에 위치될 수 있다. 제강 설비는 제강 공정을 위한 원료(raw material)로서 강철 스크랩을 사용한다. 강철 스크랩은, 광범위한 소스로부터 스크랩 강철을 수집하는 복수의 스크랩 딜러들 또는 공급자들로부터 받을 수 있다. 강철 스크랩의 화물은 제강 설비를 오염시킬 수 있는 원하지 않는 저-레벨 방사선 소스를 포함할 수 있고, 비용을 절감하기 위해 가장 빠른 기회에 이러한 원하지 않는 방사능 소스를 검출 및 배제하는 것이 바람직하다.
강철 스크랩 화물은, 방사선 검출 시스템을 포함할 수 있는 트럭 게이트를 통해 제강 설비에 들어갈 수 있다. 이러한 트럭 게이트의 하나의 예는 도 2에 도시된다. 트럭 게이트(50)는, 강철 스크랩 화물이 수신될 제강 설비 입구에 또는 그 근처에 배치될 수 있다. 게이트는 제강 설비에 강철 스크랩의 화물을 전달하는 트럭의 이동을 용이하게 하기 위해 도로(road) 또는 다른 좁은길(pathway)에 걸쳐 있을 수 있다. 게이트(50)는, 신틸레이션 검출기와 같은, 하나 이상의 방사선 검출기를 포함하는 방사선 검출 시스템을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 트럭(54)은 도로의 어느 한 측에 배치된 방사선 검출기들(51, 52) 사이에서 강철 스크랩 화물(56)을 수송할 수 있다. 방사선 검출기 시스템들(51, 52)은 신틸레이션 검출기들을 포함할 수 있다. 방사선 검출기 시스템들(51, 52)은, 트럭(54)에 의해 운반된 강철 스크랩(56)의 화물의 위치에 대응하도록 도로의 표면 위로 올려질 수 있다. 트럭 게이트(50)에서 방사선 검출 시스템은, 트럭이 검출기 밑으로 통과해야 하므로, 차도(roadway) 위에 배치된 방사선 검출기 시스템(55)을 더 포함할 수 있다. 트럭에 있는 강철 스크랩의 화물은 방사선 소스들을 차폐하는 경향이 있어, 하나 이상의 방향으로부터의 소스를 검출하는 능력을 감소시킨다. 어느 한 측 및 스크랩 화물 위에 방사선 검출기 시스템을 제공하는 것은, 부분적으로 차폐된 방사선 소스를 검출할 확률을 향상시킬 수 있다. 방사선 검출 시스템은 또한 검출 시스템에 인접한 제어 유닛(53)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(53)은 방사선 검출 시스템을 구성(configure), 진단(diagnose), 또는 그렇지 않은 경우 동작(operate)시키는 능력을 제공할 수 있다.
강철 스크랩의 화물을 전달하는 트럭이 게이트(50)를 통과할 때, 방사선 검출기는 트럭에 있는 강철 스크랩 화물로부터의 입사 방사선을 측정한다. 다양한 경보들이 발생될 수 있다. 트럭이 게이트를 너무 빨리 통과하도록 운전되는 경우 속도 경보가 발생될 수 있어, 트럭은 더 느린 속도로 게이트를 통과하도록 요구될 수 있다. 측정된 방사선 레벨이 미리 결정된 기준을 초과하는 경우 방사선 경보가 발생될 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 트럭 또는 스크랩 화물이 방사선 검출기로부터의 자연 방사선을 차폐할 때, 측정된 방사선은, 자연 방사선 및 백그라운드 디프레션의 효과에 대해 보상하도록 처리될 수 있다.
트럭에 있는 스크랩 화물이 측정된 방사선에 의해 표시되는 바와 같이 방사능 소스를 포함하는 경우, 경보가 발생될 수 있다. 방사선의 존재에 기초하여 트리거된 경보는 방사선 또는 감마 경보로서 지칭될 수 있다. 방사선 경보는, 방사선 검출 시스템 및 프로세서에 의해 국부적으로 또는 중앙 모니터링 스테이션에 의해 원격으로 발생될 수 있다. 어쨌든, 방사선 경보는, 중앙 모니터링 스테이션 및 방사선 소스가 검출되는 제강 설비 양측에 전달된다. 중앙 모니터링 스테이션은 방사선 경보를 분석하여 적절한 액션, 이를테면, 강철 스크랩의 화물을 거절하는 것 및 벤더에 강철 스크랩을 반환하는 것을 결정할 수 있다. 대안적으로, 스크랩 강철의 화물은 트럭으로부터 제거될 수 있고, 방사능 물질을 식별 및 제거하기 위해 검색될 수 있다.
트럭 게이트에 추가하여, 제강 설비는 철도 또는 다른 적절한 수송 컨테이너에 의해 강철 스크랩의 화물을 받을 수 있다. 방사선 검출 시스템은 제강 설비로의 철도 입구 또는 레일 게이트에 제공될 수 있고, 이전에 논의된 트럭 게이트에 대한 것과 유사하게 동작될 수 있다. 각각의 방사선 검출 시스템은 설치 사이트의 특정 요구사항들을 수용하기 위해 설치 및 구성되어야 한다는 것이 명백할 것이다.
방사선 검출 시스템은 또한 철강 용광로에서 방사선 소스를 용해할 가능성을 줄이기 위해 제강 설비를 통해 다른 위치들에 위치될 수 있다. 전기 아크로(electric arc furnaces)를 사용하는 제강에 있어서, 스크랩 강철은 종종 차지 버킷(charge bucket)에 로드되고, 다음으로 차지 버킷으로부터 전기 아크로로 전달된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방사선 검출기(64)는 차지 버킷(61)에 스크랩 금속(63)을 공급하는 컨베이어(62) 근처에 위치될 수 있다. 일부 설치에서, 강철 스크랩(63)은 차지 버킷(64)으로의 수송을 위한 컨베이어(62) 상으로 로드되었다. 다음으로, 차지 버킷(64)은 전기 아크로와 같은 용광로에 강철 스크랩을 전달하여 용융된 강철(molten steel)로 용융되게 할 것이다. 방사선 소스의 용융 및 제강 설비와 생산된 강철 제품의 잠재적인 오염과 연관된 위험들로 인해, 컨베이어 상의 강철 스크랩에서 방사선을 검출하기 위해 방사선 검출기 시스템(64)이 제공될 수 있다. 방사선 검출기 시스템(64)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 컨베이어(62)의 어느 한 측에 배치될 수 있다. 방사선 검출기 시스템은 또한 신뢰할 수 있는 검출을 달성하기 위해 원하는 대로 컨베이어 위 또는 아래 배치될 수 있다. 강철 스크랩이 분리되어 컨베이어에 로드됨에 따라, 강철 스크랩이 방사능 물질을 검출기로부터 차폐할 가능성이 감소되어 용광로에서 용해하기 전에 방사선 소스를 검출할 확률이 증가한다.
방사선 검출 시스템은 또한 차지 버킷을 로드하는 다른 방법들과 함께 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 차지 버킷(61)은, 크레인(crane; 65) 또는 차지 버킷(61)으로 수송할 강철 스크랩(63)을 확보할 수 있는 전자석, 크램 셀(clam shell), 또는 그래플(grapple; 66)을 구비한 다른 디바이스를 사용하여 로드될 수 있다. 도 3에 도시된 컨베이어 시스템(60)과 유사하게, 방사선 검출기(67)는 차지 버킷(61) 상으로의 로딩 및 용광로에서의 용융 전에 방사능 물질을 검출하기 위해 강철 스크랩(63)을 확보하기 위한 그래플(66) 또는 다른 부가장치(attachment) 근처에 제공될 수 있다. 일부 설치에서, 무선 통신 시스템은, 방사선 검출기에 부착된 추가적인 케이블류(cabling)를 필요로 하지 않고, 방사선 검출 시스템이, 프로세서 및 중앙 모니터링 스테이션과 통신하는 것을 가능하게 하기 위해 제공될 수 있다. 로딩 공정 동안 발생하는 강철 스크랩의 분리는, 방사능 물질이, 방사선 검출기에 의해 노출되고 검출될 공산(likelihood)을 유사하게 증가시킨다. 방사능 물질이 검출되는 경우, 방사선 경보가 발생될 수 있고, 식별된 물질은, 방사능 물질이 식별 및 제거되거나, 강철 스크랩의 폐기나 처리를 위한 다른 결정이 내려질 때까지 격리될(quarantine) 수 있다.
방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 방사능 물질이 제강 용광로에 도달하여 용융될 위험을 줄일 수 있는 한편, 방사선 검출기는 용융된 강철, 배출물, 및 강철 제품에서 원하지 않는 방사선을 식별하기 위해 용융 동작의 후속(downstream) 위치들에 또한 제공될 수 있다. 전기 아크로와 같은, 용광로에서의 용융 후에, 용융된 강철은 강철 제품을 형성하기 전에 용융된 강철의 야금 속성들(metallurgical properties)을 가늠하기 위해 여러 번 샘플링될 수 있다. 롤리팝(lollipops)으로 알려진, 용융된 강철의 샘플들은, 어떠한 방사능 물질도 용융되어 용융된 강철에 포함되지 않았다는 것을 확인하기 위해 방사선 검출기에 제시될 수 있다. 용융된 강철이 원하지 않는 방사능 물질을 포함하는 경우, 제강 설비는 임의의 추가의 오염을 제한하기 위해 적절한 스텝을 취할 수 있다. 방사선 검출 시스템은 용융된 또는 반-고체인 강철 제품의 작은 샘플을 모니터링하기 위해 선택될 수 있다. 이전에 논의된 검출기 시스템과 마찬가지로, 방사선 검출기 시스템은 프로세서에 모니터링 데이터를 전달할 수 있고, 중앙 모니터링 스테이션과 통신할 수 있다.
용융된 강철에서의 방사선에 더해, 제강 설비는 방사선의 존재를 위해 미립자(particulate) 및 다른 방출들(emissions)을 모니터링하기를 원할 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 방사선 검출 시스템(71)은 백하우스(baghouse; 73) 또는 다른 미립자 수집 시스템에으로의 입구(72)에 제공될 수 있다. 입구(72)는 하나 이상의 용광로로부터의 미립자 물질 및 다른 배출물들을 미립자 수집 시스템으로 전달하도록 구성된 덕팅(ducting)일 수 있다. 미립자 물질 및 배출물들은 흡입 통풍기(induced draft fans; 76)에 의해 백하우스를 통해 드로잉될 수 있다. 또한, 방사선 검출 시스템(74)은 스택(75)을 통해 릴리즈된 배기 가스(exhaust gases)에서 방사선을 모니터링하기 위해 배기 스택(exhaust stack; 75) 근처에 제공될 수 있다. 방사선 검출 시스템(71, 74)은 프로세서와 함께 동작할 수 있고, 이전에 설명된 바와 같이 중앙 모니터링 스테이션과 통신하도록 구성될 수 있다.
방사능 철강 제품이 제강 설비에서 나가는 것에 대한 추가의 안전 대책으로서, 제강 설비에서 나가는 제품 내의 방사선을 검출하기 위한 방사선 검출기가 제공될 수 있다. 예를 들어, 설비에서 나가는 트럭에 실린 철강 제품 내의 방사선을 검출하기 위해, 도 2에 도시된 것과 같은 레일 게이트 또는 트럭 게이트가 이용될 수 있다. 대안적으로, 방사선 검출기 시스템은 설비의 표준 생산 공정을 방해하지 않으면서 방사선을 모니터링하기 위해, 철강 제품이 형성된 후의 제강 설비 내의 편리한 장소에 통합될 수 있다.
분명한 바와 같이, 방사선 검출기 시스템들은 제강 설비 내의 하나 이상의 장소에, 그리고 망 내의 하나 이상의 제강 설비에 제공될 수 있다. 방사선 검출기 시스템들은 동일하거나 상이한 유형들일 수 있고, 하나 이상의 벤더에 의해 제공될 수 있다. 복수의 방사선 검출기 시스템이 중앙 모니터링 스테이션과 통신하여, 제강 설비망 전반의 방사선에 대한 포괄적이고 일관된 모니터링을 제공한다.
또한, 중앙 모니터링 시스템은 제강 설비들 외의 장소에서 방사선 검출기 시스템들과 함께 이용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 방사선 검출기 시스템은 복수의 강철 스크랩 가공업자들(steel scrap processors)에 위치될 수 있다. 앞에서 논의된 바와 같이, 딜러 및 벤더와 같은 강철 스크랩 가공업자들은 강철 스크랩을 취득하고, 강철 스크랩을 제강 설비들에 공급한다. 방사능 물질을 함유하는 스크랩을 식별하여 배제시키기 위해, 스크랩 가공업자의 접수 장소에 방사선 검출기 시스템이 제공될 수 있다. 대안적으로, 스크랩 가공업자는 방사능 물질을 제거하기 위해 스크랩을 분류하는 비용을 벌충하기 위해, 방사능 물질을 함유하는 스크랩에 대해서는 감소된 요금을 지불할 수 있다. 스크랩 가공업자들은 종종 강철 스크랩을 분류하고 파쇄한다. 스크랩이 방사능 소스를 검출에 대해 덜 차폐하는 분류 및 파쇄 동작에서 방사선 검출기들이 제공될 수 있다. 추가로, 스크랩 야드를 떠나기 전에 강철 스크랩을 선별하기 위해, 트럭 게이트와 같은 출구 또는 선적 장소에서 방사선 검출기 시스템이 제공될 수 있다. 스크랩을 제강 설비 또는 다른 고객에게 선적하기 전에 방사능 소스가 식별된다면, 방사능 물질이 제거될 수 있어, 제강 설비 또는 고객이 방사선을 식별하고, 스크랩 화물을 거부하고, 스크랩을 스크랩 가공업자에게 반환하는 것에 연관된 비용 및 지연을 피할 수 있다.
일례에서, 방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 제강 설비, 및 강철 스크랩을 제강 설비에 제공하는 강철 스크랩 가공업자 둘 다에 배치된 방사선 검출 시스템을 포함할 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 스크랩 가공업자를 떠날 때와 제강 설비에 도달한 때의 특정 스크랩 화물의 방사선 측정값들을 비교하여, 제강 설비로의 이송 중에는 스크랩 화물에 방사능 물질이 도입되지 않았음을 확인하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 제강 설비망은 강철 스크랩을 제강 설비에 제공하는 하나 이상의 강철 스크랩 가공업자를 포함할 수 있고, 중앙 모니터링 스테이션은 스크랩 가공업자 및 제강 설비 전반의 주어진 스크랩 화물의 방사선 측정값들을 분석하도록 구성될 수 있다.
방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 선적 항구, 공항 또는 도시 지역 전반의 복수의 장소에 있는 화물 내의 방사선을 검출하는 것과 같이, 복수의 설비에서 복수의 방사선 검출 시스템을 이용할 것이 요구되는 어떠한 응용에서라도 이용될 수 있다.
방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 또한 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터링 스테이션을 포함한다. 중앙 모니터링 스테이션은 인터넷 또는 다른 적절한 통신 채널을 통해 방사선 검출기들로부터의 모니터링 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 모니터링되고 있는 생산 설비들과는 다른 장소에 위치될 수도 있고, 생산 설비들 중 하나와 공동 위치될 수도 있다. 추가로, 중앙 모니터링 스테이션은 물리적 스테이션이 요구되지 않도록, 완전히 인터넷을 통해 액세스가능할 수 있다. 한 구현에서, 중앙 모니터링 스테이션은 둘 이상의 분리된 장소로부터 완전하게 동작가능할 수 있다. 장소들을 분리시키면, 한 장소에서의 정전 또는 기타 서비스 중단 시에 중앙 모니터링 스테이션이 서비스 불가능하게 될 확률을 감소시킬 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은 검출된 방사선이 확립된 임계를 초과할 때, 제강 설비와 같은 생산 설비 및 중앙 모니터링 스테이션 둘 다에서 경고를 트리거할 수 있다. 임계는 원하지 않거나 허용불가능한 방사선 소스의 식별에 대응하도록 중앙 모니터링 스테이션에 의해 확립될 수 있다. 망 내의 방사선 검출기 전부에 대한 표준 임계가 중앙 모니터링 스테이션에 의해 설정될 수도 있고, 방사선 검출기들의 각각 또는 선택된 그룹들에 대해 별개의 임계가 확립될 수도 있다. 예를 들어, 제강 설비에서, 트럭 게이트 방사선 검출기들은 제1 임계 세팅으로 구성될 수 있는 한편, 컨베이어 또는 차지 버킷(charge bucket) 방사선 검출기들은 다른 임계 세팅으로 구성될 수 있다. 추가로, 방사선 스펙트럼의 상이한 세그먼트들에 대해 상이한 임계들이 확립될 수 있다. 일례에서, 원하지 않는 방사능 물질의 존재를 나타내는 경고를 발생시키기 위해 임계가 확립될 수 있는 한편, 과잉 자연 방사선의 존재를 나타내기 위해 상이한 임계가 확립될 수 있다. 또한, 과잉 방사선은 방사선 검출 시스템에 관련된 문제 또는 주의를 요하는 다른 예기치 않은 상황을 나타낼 수 있으므로, 시스템은 과잉 자연 방사선 또는 자연 발생 방사선에 기초하여 경고를 트리거할 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은 방사선 검출 시스템들 및 시스템 내의 프로세서들로부터 프로세싱된 데이터를 수신할 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 또한 방사선 검출기들로부터의 프로세싱되지 않은 측정 데이터, 또는 잠재적인 방사선 소스를 식별하고 분석하기 위한 추가의 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 중앙 모니터링 스테이션은 주어진 시간 구간에 걸친 스펙트럼의 각 인크리먼트(increment)에서의 방사선 양을 나타내는 방사선 스펙트럼을 수신하도록 구성될 수 있다. 그러면, 중앙 모니터링 스테이션은 시스템에 의해 발생된 경고가 실제 방사능 물질을 나타내는지, 또는 경고가 자연 방사선 또는 다른 소스들에서의 변동에 의해 트리거된 거짓 경고일 수 있는지를 판정하기 위해, 방사선 스펙트럼과 같은 데이터를 이용할 수 있다.
경고 이벤트에서, 중앙 모니터링 스테이션은 시정 조치를 결정할 수 있고, 현지 방사선 안전 관리자 또는 다른 자격있는 담당자에게 지시를 제공할 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션이 경고가 강철 스크랩 또는 다른 물질의 화물 내의 방사능 물질을 나타낸다고 판정할 때, 중앙 모니터링 스테이션은 화물의 적절한 처분에 관하여 현지 방사선 안전 관리자 또는 다른 자격있는 담당자에게 지시할 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 화물 전체를 거부하고, 화물이 스크랩 금속 딜러와 같은 공급자에게 반환될 것을 요구할 수 있다. 방사선이 화물 전반에 산재되어 있는 경우, 전체 화물이 제강 설비에서 사용불가능할 수 있다. 방사능 소스가 명확한 경우, 화물을 탐색하는 것이 화물을 거부하는 것보다 더 비용 효율적일 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 현지 담당자가 방사능 물질을 찾기 위해 화물을 탐색하고 화물로부터 방사능 물질을 제거하는 것을 허가할 수 있다.
경고가 발생된 후, 물질의 화물은 중앙 모니터링 스테이션에 의해 승인될 때까지 사용될 수 없다. 중앙 모니터링 스테이션은 방사능 물질의 존재에 관한 독립적인 평가자의 역할을 할 수 있고, 따라서 검출 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 또한 복원 비용을 책임질 수 있고, 그에 의해 중앙 모니터가 방사능 물질이 제강 설비와 같은 생산 설비에 들어가는 것을 막는 것에 대한 인센티브를 제공한다. 경고를 해제하기 위해 중앙 모니터링 스테이션으로부터의 승인이 요구될 때, 동작 및 절차에서의 국부적인 변경은 감소 또는 제거될 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은 각각의 방사선 검출기 또는 설비에 대한 표준을 확립할 수 있다. 망 내의 각 설비에서의 각각의 방사선 검출기는 국부적 환경 또는 동작 조건들에서의 변동을 수용하도록 구성가능할(configurable) 수 있다. 이들 세팅들은 소프트웨어를 통해 구성가능할 수 있고, 원격으로 설정 또는 변경될 수 있다. 따라서, 방사선 검출기의 구성 또는 세팅에 대한 변경은 검출기의 신뢰가능성 또는 정확도에 영향을 줄 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 설비망에 대해 확립된 기준에 따라 방사선 검출기들의 세팅 및 구성을 원격으로 설정 또는 변경할 수 있다. 추가로, 보안 시스템이 포함되어, 중앙 모니터링 스테이션에 의해 인가되지 않은 방사선 검출기들에의 변경을 방지할 수 있다. 세팅들이 국부적으로 변경되는 경우, 중앙 모니터링 스테이션은 그 변경을 검출하고, 구성이 중앙 모니터링 스테이션에 의해 확립된 표준 구성에 순응하게 될 때까지 방사선 검출기가 사용되는 것을 막도록 경고를 트리거하거나 세팅을 정정하도록 구성될 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은 또한 적절한 동작을 위해 방사선 검출기들을 모니터링할 수 있다. 시스템 전반에서 이용되는 방사선 검출기들은 검출기들의 적절한 동작을 평가하는 데에 유용한 진단 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 일부 신틸레이션 검출기들은 2개의 광 센서를 제공하고, 각 센서에 의해 기록된 카운트들을 비교할 수 있다. 2개의 센서에 의해 기록되는 카운트들에 있어서의 불일치는 방사선 검출기 내의 오류 조건을 나타낼 수 있다. 고전압 또는 저전압과 같은 다른 조건들 또는 전력선 오류도 검출되어 진단 정보로서 보고될 수 있다. 진단 정보는 중앙 모니터링 스테이션에 전달될 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은 연속적으로 또는 주기적으로 진단 정보에 관하여 방사선 검출 시스템들에 문의할 수 있다. 대안적으로, 방사선 검출 시스템들은 진단 정보를 포함하는 동작 상태를 중앙 모니터링 스테이션에 보고할 수 있다. 이러한 방식으로, 중앙 모니터링 스테이션은 진행 방식으로(on an ongoing basis) 적절한 동작을 위해 방사선 검출기들을 모니터링할 수 있다. 이러한 진행 모니터링은 결함있는 방사선 검출기가 간과하고 넘어가서, 방사능 물질이 생산 설비에 들어가게 할 기회를 제한할 수 있다. 또한, 중앙 모니터링 스테이션은 기술자가 방사선 검출기를 방문할 것을 요구하지 않고서도 특정한 문제들을 해결하기 위해 방사선 검출기들을 원격으로 리셋할 수 있다. 중앙 모니터링 시스템은 또한 방사선 검출기들에의 소프트웨어 또는 펌웨어 업데이트들을 제공하여 동작 또는 기능성을 개선하거나 진단 정보 내에 식별된 특정 문제들을 해결할 수 있다.
방사선 검출기들로부터 수신된 진단 정보는 복수의 설비에서의 방사선 검출기들에 대한 유지보수(maintenance) 기회를 예측 또는 식별하기 위해 이용될 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 진단 정보를 수신하여 데이터베이스 내에 저장할 수 있다. 저장된 진단 정보는 검출 장비의 다양한 파라미터들에 대한 표준 동작 범위들을 식별하기 위해 통계적으로 분석될 수 있다. 다음으로, 분석된 데이터는 비록 여전히 적절하게 동작하고 있긴 해도 그 동작 상태가 변화한 방사선 검출기들을 식별하기 위해 이용될 수 있다. 동작 상태의 변화는 방사선 검출기의 잠재적인 또는 발생 중인 문제를 나타낼 수 있으며, 추가 조사를 촉구하기 위해 경보 또는 경고가 발생될 수 있다. 예를 들어, 방사선 검출기로부터의 진단 정보가 검출기의 일부 양태가 통계적으로 중요한 범위 밖에서 동작하고 있음을 나타낼 때, 경보가 발생될 수 있다. 일부 경우들에서, 방사선 검출기가 작동불가로 되어 설비에서의 생산 동작들을 방해하기 전에 예방적 유지보수를 위한 기회를 식별하거나 사전대책으로(proactively) 수리 일정을 정하기 위해 진단 정보가 이용될 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 네트워크 내의 각각의 방사선 검출기로부터, 그리고 네트워크 내의 방사선 검출기들 중 일부 또는 전부로부터의 데이터를 집계하여 분석할 수 있다. 방사선 검출기들의 건강에 관한 시스템 전역적인 조망이 제공될 수 있어서, 설비망에 대한 파괴적인 영향을 최소화하도록 수리 및 유지보수가 수행될 수 있게 한다.
복수의 설비에서 방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 방사능 물질이 설비에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 중앙 시스템은 방사선 검출 시스템들의 실효성(effectiveness)에 관한 정보를 수집할 수 있고, 잠재적인 방사선 소스가 검출을 피하여 주어진 설비에 진입할 확률을 계산할 수 있게 한다. 원하지 않는 방사능 물질이 설비에 진입할 때, 복원이 요구될 수 있다. 복원 비용은 방사능 물질의 성질(nature), 및 그 물질이 어디에서 식별되는지에 따라 달라진다. 방사능 물질이 설비에 진입한 것의 재정적 결과를 완화하기 위해, 복원 비용의 적어도 일부에 대해 설비에 보상을 하도록 보험 정책(insurance policy)이 제공될 수 있다. 추가로, 보험 정책은 모니터링되고 있는 설비망 내의 설비들 중 임의의 것에 의해 초래된 손실에 대하여 중앙 모니터링 스테이션에 보상을 하기 위해 제공될 수 있다. 방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 보험 정책을 평가하여 경제적으로 그리고 효율적으로 위험을 배당하기 위해, 사전에 이용가능하지 않은 정보를 제공할 수 있다.
중앙 모니터링 스테이션은 피보험 이익을 가질 수 있다. 설비망 전반에서 방사선 검출기들의 동작을 모니터링함으로써, 중앙 모니터링 스테이션은 방사능 소스들이 설비들에서 수신되고 방사선 검출 장비에 의해 검출되는 주파수에 관한 실질적인 데이터를 취득할 수 있다. 추가로, 주어진 설비에 복수의 방사선 검출기가 위치되어 있는 경우, 중앙 모니터링 스테이션은 차지 버킷 시스템과 함께 이용되는 것과 같은 제2 방사선 검출기에서 식별된 방사능 소스의 수에 기초하여, 트럭 게이트와 같은 제1 방사선 검출기의 실효성을 결정할 수 있다. 제2 방사선 검출기에 의해 식별된 방사능 소스는 제1 방사선 검출기가 방사능 소스를 식별하는 데에 실패했음을 나타낼 수 있고, 설비에서 개선된 공정 또는 절차가 필요함을 나타낼 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션에 의해 수집된 이 데이터는 재활용 물질 내에 수용된 방사능 물질들에 의해 부과되는 설비망에의 전체적인 위험을 평가하기 위해 분석될 수 있다.
보험 정책을 위한 보험료(underwriting premium)는 예상 위험 및 잠재적 손실에 기초하여, 방사선을 모니터링하는 중앙 시스템의 구현 이전에 확립될 수 있다. 그러나, 방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 위험 및 가능한 재정적 손실에 대한 더 정확한 평가를 허용하는 데이터를 수집할 수 있고, 그에 의해 더 정확한 보험료가 확립될 수 있게 한다. 중앙 모니터링 설비 및 망 내의 설비들은 모두 보험 정책에 의해 보호받는 피보험 이익을 가질 수 있고, 정책은 중앙 모니터링 스테이션과 설비 중 어느 하나, 또는 책임 할당 없이 둘 다를 보상하도록 설계될 수 있다.
복수의 설비에서의 방사선을 모니터링하는 중앙 시스템은 방사선을 모니터링하고 방사능 소스가 검출되지 않는 것의 위험을 수량화하기 위해 방사선 검출기들을 이용할 수 있다. 적절한 동작을 위해 방사선 검출기들을 연속적으로 기능시키고 모니터링하면 시스템의 신뢰도를 개선할 수 있고, 그에 의해 손실 위험을 감소시켜, 더 낮은 보험료를 유발할 수 있다. 보험 위험을 더 정확하게 평가하고 가치를 매기기 위해 연속적인 모니터링을 이용하는 것은 미국 특허 제7,610,210호에 개시된 것들을 포함하는 다양한 방법에 의해 계산될 수 있다. 예를 들어, 방사선 검출기들로부터의 모니터링 데이터가 수집되어, 방사선 검출기들이 허용가능한 표준 내에서 작동하고 있는지를 판정하기 위한 분석을 위해 중앙 모니터링 스테이션에 전송될 수 있다. 표준들은 이론적으로, 설비망 또는 다른 유사한 설비들로부터 수집된 데이터를 이용하여 경험적으로, 또는 기술들의 조합을 통해 전개될 수 있다. 중앙 모니터링 스테이션은 설비망에 연관된 위험 및 방사선 모니터링의 분석을 용이하게 하기 위해, 수집된 데이터의 요약을 포함하는 보고서들을 생성할 수 있다.
생산 설비들에서 방사선 레벨을 모니터링하는 방법은 복수의 생산 설비에 걸쳐 원하는 장소들에 배치된 재활용 물질 내에서 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템을 제공하는 단계, 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터를 제공하는 단계, 잠재적인 방사선 소스의 성질을 결정하기 위해 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터를 분석하는 단계, 검출된 방사선 레벨들에 대응하는 데이터를 방사선 검출 시스템들로부터 중앙 모니터에 전달하는 단계, 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터의 분석에 기초하여 중앙 모니터로부터 제공된 지시들에 따라 잠재적인 방사선 소스들을 포함하는 재활용 물질을 제거하는 단계, 및 중앙 모니터로부터 복수의 방사선 검출 시스템의 동작을 모니터링하고, 방사선 검출 시스템이 유지보수를 필요로 할 때 설비에 시그널링하는 단계를 포함한다. 방사선을 모니터링하는 방법은 제강 설비를 위한 강철 스크랩, 알루미늄 생산 설비를 위한 알루미늄 스크랩과 같은 재활용 물질, 및 재활용 물질을 이용하는 다양한 다른 생산 설비들에 관련하여 이용될 수 있다.
생산 설비에서의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법은 잠재적인 방사선 소스가 검출을 피하여 생산 설비를 오염시킬 확률을 계산하는 단계, 오염된 생산 설비의 추정 복원 비용을 계산하는 단계, 및 복원 비용의 적어도 일부에 대해 생산 설비에 보상하는 보험 정책을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이전에, 각각의 생산 설비는 다른 생산 설비들과는 독립적으로 작동했을 수 있다. 독립적인 작동은 이용되는 절차에 있어서의 변동을 유발했을 수 있고, 결과적으로, 잠재적인 방사능 소스를 검출할 확률이 설비들 간에서, 심지어는 주어진 설비의 상이한 운영자들 간에서 가변적일 수 있다. 여기에 개시된 시스템 및 방법은 변동을 감소시켜, 보다 더 정확한 위험 평가 및 더 효율적인 보험료 결정을 허용할 수 있다. 보험은 특정 설비, 설비망, 중앙 모니터 또는 모니터링 스테이션 또는 다양한 조합을, 설비에 진입하는 방사능 재료에 연관된 손실의 위험에 대비하여 보증할 수 있다. 방사능을 모니터링하는 방법은 경고가 트리거된 후, 잠재적인 방사선 소스를 함유하는 재활용 물질이 가공될 수 있기 전에, 중앙 모니터로부터의 승인을 요구하는 단계, 및 방사능 물질에 의한 설비의 오염 시에, 복원 비용의 적어도 일부분에 대해 설비에 보상하는 보험 정책을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일례에서, 중앙 모니터링 스테이션은 잠재적인 방사선 소스들을 모니터링하고 평가하는 것의 일차적 책임을 질 수 있고, 설비에서의 현지 방사선 안전 관리자 또는 다른 자격있는 담당자가 방사선 경고를 트리거한 물질의 화물을 제거하거나 다르게 처리할 수 있기 전에, 중앙 모니터로부터의 승인이 요구될 수 있다.
소정 실시예들이 설명되었지만, 본 명세서의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변경이 이루어질 수 있으며 균등물들이 대체될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고서 특정한 상황 또는 물질을 본 명세서의 교시에 적응시키기 위해 다수의 수정이 이루어질 수 있다.
Claims (58)
- 복수의 설비 내의 방사선 레벨(radiation levels)을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템으로서,
a. 설비망에 걸친 복수의 장소에 위치된 재활용 물질 내의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템;
b. 자연적으로 발생하는 방사선을 보상하기 위해, 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 모니터링 데이터를 프로세싱하고, 보상된 방사선 레벨들을 전달하기 위한 프로세서; 및
c. 상기 프로세서로부터 데이터를 수신하고, 각각의 방사선 검출 시스템에서의 재활용 물질 내의 방사능 물질을 식별할 수 있는 중앙 모니터링 스테이션
을 포함하고,
d. 상기 중앙 모니터링 스테이션은 적어도 하나의 방사선 검출 시스템에 의해 바람직하지 않은 방사선 레벨이 기록된 곳에 관련된 설비 및 상기 중앙 모니터링 스테이션에서 경고를 발생시킬 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 방사선 검출 시스템들은 에너지 스펙트럼 내의 방사선 입사를 카운팅하는 신틸레이션 검출기들(scintillation detectors)을 포함하는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들을 모니터링할 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들에 문의(interrogating)할 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 방사선 검출 시스템들은 자신의 동작 상태를 상기 중앙 모니터링 스테이션에 보고할 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들에 대한 진단을 수행할 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 방사선 검출 레벨들을 원하는 대로 변경하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들 중 적어도 일부를 구성할 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 각각의 방사선 검출 시스템 내에서 임계의 바람직하지 않은 방사선 레벨에 대응하는 임계 방사선 레벨들을 설정할 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상이한 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터를 선택적으로 집계(aggregating)하고 분석할 수 있는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는 의심스러운 방사능 물질이 원하는 인크리먼트들(increments) 내에 있도록, 각각의 방사선 검출 시스템으로부터의 모니터링 데이터의 스펙트럼을 인크리먼트들로 분할함으로써 상기 데이터를 분석하는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제10항에 있어서,
상기 인크리먼트들은 적어도 코발트, 세슘 및 라듐에 대응하는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는 각각의 검출기 시스템으로부터의 모니터링 데이터의 스펙트럼을 인크리먼트들로 분리하고, 상기 인크리먼트들 간의 카운트 차이에 기초하여 각각의 세그먼트를 정규화(normalizing)함으로써 상기 데이터를 분석하는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제12항에 있어서,
포타슘 반응이 모니터링되고 방사선 검출 시스템을 캘리브레이션하기 위해 이용되는, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
복수의 프로세서를 더 포함하고, 각각의 프로세서는 상기 복수의 방사선 검출 시스템의 적어도 일부에 의해 생성된 모니터링 데이터를 프로세싱하도록 구성되는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 경고는 속도 경고(speed alarm), 감마 경고, NORM 경고 및 거짓 경고(false alarm)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 방사선 검출 시스템을 통과하고 있는 재활용 물질의 부하 레벨(load levels)의 변동을 보상하는 것인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 중앙 모니터링 스테이션의 일부인, 복수의 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 복수의 제강(steelmaking) 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템으로서,
a. 제강 설비망에 걸친 복수의 장소에 위치된 스크랩 화물(scrap loads), 공정 중의 철강 제품, 미립자 또는 공기, 또는 완성된 철강 제품 내의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템 - 상기 복수의 장소는 상기 스크랩 화물이 상기 설비에 배달되는 장소, 스크랩 강철(scrap steel)을 차지 버킷(charge bucket)에 공급하기 전의 장소, 용융된 또는 반고체(semi-solid)의 철강 제품의 샘플들을 이용한 용융 후의 장소, 미립자 수집 시스템들 또는 배기통 내의 장소, 또는 상기 완성된 철강 제품이 형성된 후의 장소 중 적어도 둘을 포함함 -,
b. 자연적으로 발생된 방사선을 보상하기 위해, 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 모니터링 데이터를 프로세싱하고, 보상된 방사선 레벨들을 전달하기 위한 프로세서; 및
c. 상기 프로세서로부터 데이터를 수신하고, 각각의 방사선 검출 시스템에서의 스크랩 화물 내의 방사능 물질을 식별할 수 있는 중앙 모니터링 스테이션
을 포함하고,
d. 상기 중앙 모니터링 스테이션은 적어도 하나의 방사선 검출 시스템에 의해 바람직하지 않은 방사선 레벨이 기록된 곳에 관련된 제강 설비 및 상기 중앙 모니터링 스테이션 둘 다에서 경고를 트리거할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 방사선 검출 시스템들은 에너지 스펙트럼 내의 방사선 입사를 카운팅하는 신틸레이션 검출기들을 포함하는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들을 모니터링할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제20항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들에 문의할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제20항에 있어서,
상기 방사선 검출 시스템들은 자신의 동작 상태를 상기 중앙 모니터링 스테이션에 보고할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들에 대한 진단을 수행할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 방사선 검출 레벨들을 원하는 대로 변경하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들 중 적어도 일부를 구성할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 각각의 방사선 검출 시스템 내에서 임계의 바람직하지 않은 방사선 레벨에 대응하는 임계 방사선 레벨들을 설정할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상이한 검출기 시스템들로부터의 데이터를 선택적으로 집계하고 분석할 수 있는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 프로세서는 의심스러운 방사능 물질이 원하는 인크리먼트들 내에 있도록, 각각의 방사선 검출 시스템으로부터의 모니터링 데이터의 스펙트럼을 인크리먼트들로 분할함으로써 상기 데이터를 분석하는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제27항에 있어서,
상기 인크리먼트들은 적어도 코발트, 세슘 및 라듐을 포함하는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 프로세서는 각각의 검출기로부터의 모니터링 데이터의 스펙트럼을 인크리먼트들로 분리하고, 상기 인크리먼트들 간의 카운트 차이에 기초하여 각각의 세그먼트를 정규화함으로써 상기 데이터를 분석하는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제29항에 있어서,
포타슘 반응이 모니터링되고 방사선 검출 시스템을 캘리브레이션하기 위해 이용되는, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
복수의 프로세서를 더 포함하고, 각각의 프로세서는 상기 복수의 방사선 검출 시스템의 적어도 일부에 의해 생성된 모니터링 데이터를 프로세싱하도록 구성되는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 경고는 속도 경고, 감마 경고, NORM 경고 및 거짓 경고로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 프로세서는 검출기 시스템을 통과하고 있는 재활용 물질의 부하 레벨의 변동을 보상하는 것인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 제18항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 중앙 모니터링 스테이션의 일부인, 복수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 동시에 모니터링하는 중앙 시스템. - 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템으로서,
a. 제강 물질, 미립자, 공정 중의 철강, 또는 완성된 철강 제품 내의 잠재적인 방사선 소스의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는, 복수의 제강 설비에 걸친 복수의 장소에 위치된 복수의 방사선 검출 시스템 - 상기 복수의 장소는 스크랩 강철을 차지 버킷에 공급하기 전의 장소, 용융된 또는 반고체의 철강 제품의 샘플들을 이용하여 상기 스크랩 강철을 용융시킨 후의 장소, 미립자 수집 시스템 내의 장소, 배기통 내의 장소, 및 상기 완성된 철강 제품이 형성된 후의 장소를 포함함 - ;
b. 방사선 레벨들에 대응하는 데이터를 상기 방사선 검출 시스템들로부터 수신할 수 있는, 상기 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터링 스테이션; 및
c. 상기 중앙 모니터링 스테이션과 통신하는 프로세서 - 상기 프로세서는 자연적으로 발생하는 방사선을 보상하기 위해, 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 데이터를 모니터링하고 보상된 방사선 레벨들을 전달함 -
을 포함하고,
d. 상기 방사선 검출 시스템들은 상기 방사선 검출 시스템들 중 적어도 하나에 의해 바람직하지 않은 방사선 레벨이 기록된 제강 설비 및 상기 중앙 모니터링 스테이션 둘 다에서 경고를 트리거할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 제강 물질 내의 저 레벨 방사능 물질을 식별하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 수신 데이터를 통계적으로 프로세싱할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 프로세서는 의심스러운 방사능 물질이 원하는 인크리먼트들 내에 있도록, 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 모니터링 데이터의 스펙트럼을 인크리먼트들로 분할함으로써 상기 데이터를 분석하는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제37항에 있어서,
상기 인크리먼트들은 적어도 코발트, 세슘 및 라듐을 포함하는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
각각의 방사선 검출 시스템으로부터의 모니터링 데이터는 상기 데이터의 스펙트럼을 인크리먼트들로 분할하고, 각각의 인크리먼트를 상기 인크리먼트들 간의 카운트 차이에 기초하여 조정함으로써 프로세싱되는, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제39항에 있어서,
포타슘 반응이 모니터링되고 방사선 검출 시스템을 캘리브레이션하기 위해 이용되는, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 제강 설비는 중앙 모니터링 설비로부터의 지시들에 기초하여 잠재적인 방사선 소스로 인해 제강 물질을 거부할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 방사선 검출 시스템들은 신틸레이션 검출기들을 포함하는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터는 상기 방사선 검출 시스템들에 입사하는 방사선에 대응하는 에너지 스펙트럼을 포함하는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 각각의 방사선 검출 시스템을 위한 바람직하지 않은 방사선 레벨에 대응하는 임계 방사선 레벨을 설정할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 복수의 방사선 검출 시스템으로부터의 데이터를 집계할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 제강 설비에 있는 각각의 방사선 검출 시스템과 통신하고 상기 방사선 검출 시스템의 운영자에게 지시를 제공할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제43항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 에너지 스펙트럼을 분석하고, 상기 제강 물질 내의 방사선 소스의 구성(composition)을 결정할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 제강 설비에 잠재적인 방사능 물질의 소스를 거부할 것을 지시할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들을 모니터링할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제49항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들에 문의할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제49항에 있어서,
상기 방사선 검출 시스템들은 상기 중앙 모니터링 스테이션에 동작 상태를 보고할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 제35항에 있어서,
상기 중앙 모니터링 스테이션은 상기 방사선 검출 시스템들의 동작을 결정하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들에 대한 원격 진단을 수행할 수 있는 것인, 다수의 제강 설비 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 시스템. - 생산 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법으로서,
a. 복수의 생산 설비에 걸친 원하는 장소들에 위치된 재활용 물질 내에서 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템을 제공하는 단계;
b. 상기 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터를 제공하는 단계;
c. 자연적으로 발생하는 방사선을 보상하기 위해, 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 데이터를 모니터링하는 단계;
d. 상기 재활용 물질 내의 잠재적인 방사선 소스의 성질(nature)을 결정하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터를 분석하는 단계;
e. 검출된 방사선 레벨들에 대응하고 보상된 방사선 레벨들을 포함하는 데이터를 상기 방사선 검출 시스템들로부터 상기 중앙 모니터에 전달하는 단계;
f. 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터의 분석에 기초하여 상기 중앙 모니터로부터 제공된 지시들에 따라 잠재적인 방사선 소스들을 포함하는 재활용 물질을 제거하는 단계; 및
g. 상기 중앙 모니터로부터 상기 복수의 방사선 검출 시스템의 동작을 모니터링하고, 방사선 검출 시스템이 유지보수를 필요로 할 때 상기 설비에 시그널링하는 단계
를 포함하는, 생산 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법. - 제53항에 있어서,
h. 잠재적인 방사선 소스가 검출을 피하여 생산 설비를 오염시킬 확률을 계산하는 단계;
i. 오염된 생산 설비의 추정 복원(remediation) 비용을 계산하는 단계; 및
j. 상기 복원 비용의 적어도 일부에 대해 상기 생산 설비에 보상하는 보험 정책을 제공하는 단계
를 더 포함하는, 생산 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법. - 제53항에 있어서,
h. 경고가 트리거되고 난 후에 상기 잠재적인 방사선 소스를 포함하는 재활용 물질이 가공될 수 있기 전에 상기 중앙 모니터로부터의 승인을 요구하는 단계; 및
i. 방사능 물질에 의한 설비의 오염 시에, 복원 비용의 적어도 일부분에 대해 상기 설비에 보상하는 보험 정책을 제공하는 단계
를 더 포함하는, 생산 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법. - 제강 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법으로서,
a. 복수의 제강 설비에 걸친 원하는 장소들에 위치된 제강 물질 내의 방사선 레벨들을 검출할 수 있는 복수의 방사선 검출 시스템을 제공하는 단계;
b. 상기 복수의 방사선 검출 시스템과 통신하는 중앙 모니터를 제공하는 단계;
c. 자연적으로 발생하는 방사선을 보상하기 위해, 각각의 방사선 검출 시스템에 의해 생성된 데이터를 모니터링하는 단계;
d. 잠재적인 방사선 소스의 성질을 결정하기 위해 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터를 분석하는 단계;
e. 검출된 방사선 레벨들에 대응하고 보상된 방사선 레벨들을 포함하는 분석된 데이터를 상기 방사선 검출 시스템들로부터 상기 중앙 모니터에 전달하는 단계;
f. 상기 방사선 검출 시스템들로부터의 데이터의 분석에 기초하여 상기 중앙 모니터로부터 제공된 지시들에 따라 잠재적인 방사선 소스들을 포함하는 제강 물질을 제거하는 단계; 및
g. 상기 중앙 모니터로부터 상기 복수의 방사선 검출 시스템의 동작을 모니터링하고, 방사선 검출 시스템이 유지보수를 필요로 할 때 제강 설비에 시그널링하는 단계
를 포함하는, 제강 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법. - 제56항에 있어서,
h. 잠재적인 방사선 소스가 검출을 피하여 제강 설비를 오염시킬 확률을 계산하는 단계;
i. 오염된 제강 설비의 추정 복원 비용을 계산하는 단계; 및
j. 상기 복원 비용의 적어도 일부에 대해 상기 제강 설비에 보상하는 보험 정책을 제공하는 단계
를 더 포함하는, 제강 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법. - 제56항에 있어서,
h. 경고가 트리거되고 난 후에 상기 잠재적인 방사선 소스를 포함하는 제강 물질이 가공될 수 있기 전에 상기 중앙 모니터로부터의 승인을 요구하는 단계; 및
i. 방사능 물질에 의한 제강 설비의 오염 시에, 복원 비용의 적어도 일부분에 대해 상기 제강 설비에 보상하는 보험 정책을 제공하는 단계
를 더 포함하는, 제강 설비들 내의 방사선 레벨을 모니터링하는 방법.
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