RU2444029C2

RU2444029C2 - Method of dynamic radiation monitoring

Info

Publication number: RU2444029C2
Application number: RU2010120475/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Прохорович Валуев (RU); Николай Прохорович Валуев; Юрий Васильевич Мойш (RU); Юрий Васильевич Мойш; Николай Васильевич Никоненков (RU); Николай Васильевич Никоненков; Владимир Александрович Углов (RU); Владимир Александрович Углов; Ольга Вадимовна Лысова (RU); Ольга Вадимовна Лысова; Игорь Александрович Пушкин (RU); Игорь Александрович Пушкин
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2012-02-27
Also published as: RU2010120475A

Abstract

FIELD: ecology.

SUBSTANCE: method provides for using at least two detectors displaced relative to each other in direction perpendicular to relative motion of the controlled object and detectors. Amplitude and duration of detector signals are measured, according to the ratio of which location and capacity of the detected source are found.

EFFECT: detection of the radiation source in the opposite transport.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, конкретнее к измерению радиоактивности объекта, более конкретно к способам выявления радиоактивных источников на обследуемой территории и в движущихся объектах. Наибольшее применение способ найдет при радиационном мониторинге различных территорий и объектов с помощью систем детектирования радиации, установленных на транспортных средствах, например на автомобилях, а также с помощью систем, установленных на контрольно-пропускных пунктах, пунктах приема и переработки вторичного сырья, металлолома, промышленных и бытовых отходов.The invention relates to the field of environmental protection, and more particularly to measuring the radioactivity of an object, and more particularly to methods for detecting radioactive sources in a surveyed area and in moving objects. The method will find the greatest application in radiation monitoring of various territories and objects using radiation detection systems installed on vehicles, such as automobiles, as well as using systems installed at checkpoints, points of reception and processing of secondary raw materials, scrap metal, industrial and household waste.

Известен способ радиационного контроля движущихся объектов, включающий регистрацию ионизирующего излучения, по крайней мере, одним детектором, установленным в зоне контроля, через которую перемещаются упомянутые объекты, непрерывное измерение текущих значений потока излучения, регистрируемого детектором, сравнение упомянутых значений с порогом постоянной величины, при превышении которой потоком регистрируемого излучения судят о наличии радиоактивности в контролируемом объекте [1].A known method of radiation monitoring of moving objects, including the registration of ionizing radiation by at least one detector installed in the control zone through which these objects are moved, continuous measurement of the current values of the radiation flux detected by the detector, comparing the said values with a constant threshold, when exceeding which the flow of the detected radiation is judged on the presence of radioactivity in the controlled object [1].

Недостатком известного способа является низкая чувствительность обнаружения в связи с тем, что порог необходимо устанавливать заметно превышающим (в 1,5-2 раза) уровень естественного фона в зоне контроля из-за его возможных колебаний, вызванных, например, осадками, пылью, нестабильностью аппаратуры и др.The disadvantage of this method is the low detection sensitivity due to the fact that the threshold must be set significantly higher (1.5-2 times) the level of natural background in the control zone due to its possible fluctuations caused, for example, precipitation, dust, instability of the equipment and etc.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ динамического радиационного контроля, включающий непрерывную регистрацию ионизирующего излучения, по крайней мере, двумя детекторами в процессе перемещения объекта контроля и детекторов относительно друг друга, фиксацию моментов превышения сигналами детекторов заданного порога, по которым судят об обнаружении источника в зоне контроля [2].The closest technical solution to the present invention is a method of dynamic radiation control, including the continuous detection of ionizing radiation by at least two detectors in the process of moving the test object and the detectors relative to each other, fixing the moments when the signals of the detectors exceed a predetermined threshold, by which they judge the detection of the source in the control zone [2].

Недостатком прототипа является отсутствие возможности определения местоположения и мощности обнаруженного источника радиации, что не позволяет оперативно оценить опасность источника и принять меры по его локализации и обезвреживанию.The disadvantage of the prototype is the inability to determine the location and power of the detected radiation source, which does not allow to quickly assess the danger of the source and take measures for its localization and disposal.

Это связано с тем, что при реализации способа для обследования территории и различных объектов с помощью подвижного транспорта с установленными в нем детекторами появление сигнала обнаружения источника свидетельствует только о том, что в зоне нахождения детекторов находится источник. Его местонахождение, характеризуемое тем, что источник находится справа или слева от транспорта с детекторами, а также на каком расстоянии от траектории движения транспорта расположен источник, а также мощность источника (мощность дозы, создаваемая излучением источника на стандартном, например, 1 м расстоянии) остаются неизвестными. Это может быть и слабый источник, находящийся вблизи траектории движения транспорта с детекторами, и мощный источник, представляющий значительную опасность, расположенный на значительном удалении от траектории движения детекторов. Кроме того, источник радиации может находиться во встречном транспорте, а в известном способе он может классифицироваться как источник, расположенный на поверхности вблизи дороги, по которой следует транспорт с детекторами. В связи с этим после обнаружения поиск источника будет производиться в зоне, прилегающей к дороге, по которой следует транспорт с детекторами. Сам же источник радиации будет утерян.This is due to the fact that when implementing the method for examining the territory and various objects using mobile vehicles with detectors installed in it, the appearance of a source detection signal indicates only that the source is in the detection zone. Its location, characterized by the fact that the source is located to the right or left of the vehicle with the detectors, and also at what distance from the vehicle's motion path the source is located, as well as the source power (dose rate created by the radiation of the source at a standard, for example, 1 m distance) unknown. This can be a weak source located close to the trajectory of the vehicle with the detectors, and a powerful source that poses a significant danger, located at a considerable distance from the trajectory of the detectors. In addition, the radiation source can be in oncoming transport, and in the known method it can be classified as a source located on a surface near the road along which the transport with detectors follows. In this regard, after detection, the search for the source will be carried out in the area adjacent to the road, along which transport with detectors follows. The source of radiation itself will be lost.

В варианте реализации способа, по которому контролируемый объект (вагон, автомобиль) перемещается относительно неподвижных детекторов, в прототипе также невозможно определять местоположение и мощность источника, находящегося в контролируемом объекте, в особенности, когда объекты могут следовать по параллельным путям с обеих сторон детектора (см. фиг.2). Источник может находиться как вблизи наружной поверхности транспорта, так и в глубине транспорта. Отсутствие информации о местоположении источника в транспорте существенно усложняет его поиск, извлечение и обезвреживание.In an embodiment of the method by which the controlled object (car, car) moves relative to stationary detectors, in the prototype it is also impossible to determine the location and power of the source located in the controlled object, especially when objects can follow parallel paths on both sides of the detector (see Fig. 2). The source can be located both near the outer surface of the transport and in the depth of the transport. The lack of information about the location of the source in the transport significantly complicates its search, extraction and neutralization.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности контроля за счет обеспечения возможности определения в процессе контроля местоположения и мощности обнаруженного источника радиации. Кроме того, имеется возможность надежно фиксировать события, связанные с наличием источника радиации во встречном транспорте, т.е. исключить утерю обнаруженных источников.The technical result of the invention is to increase the reliability of control by providing the ability to determine in the process of monitoring the location and power of the detected radiation source. In addition, it is possible to reliably record events associated with the presence of a radiation source in oncoming transport, i.e. exclude the loss of detected sources.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом динамического радиационного контроля, включающим непрерывную регистрацию ионизирующего излучения, по крайне мере, двумя детекторами в процессе перемещения объекта контроля и детекторов относительно друг друга, фиксацию моментов превышения сигналами детекторов заданного порога, по которым судят об обнаружении источника в зоне контроля, при этом в процессе контроля детекторы смещены друг относительно друга в направлении, перпендикулярном направлению относительного перемещения детекторов и объекта контроля, а при обнаружении источника определяют максимальные значения амплитуд сигналов детекторов, соответствующих появлению источника в зоне контроля, за вычетом средних значений сигналов, соответствующих окружающему фону, сравнивают упомянутые максимальные значения амплитуд сигналов каждого детектора, определяют детектор, которому соответствует сигнал большей амплитуды, вычисляют отношение n сигнала большей амплитуды к сигналу меньшей амплитуды, по указанному отношению судят о местоположении источника в зоне контроля, причем расстояние l от источника до детектора, которому соответствует сигнал большей амплитуды, определяют из соотношенияThe specified technical result is achieved by the proposed method of dynamic radiation monitoring, including the continuous detection of ionizing radiation by at least two detectors in the process of moving the test object and the detectors relative to each other, fixing the moments when the signals of the detectors exceed a predetermined threshold, by which they judge the detection of a source in the control zone while monitoring the detectors are offset from each other in a direction perpendicular to the direction of the relative the displacements of the detectors and the control object, and when a source is detected, determine the maximum amplitudes of the signals of the detectors corresponding to the appearance of the source in the control zone, minus the average values of the signals corresponding to the surrounding background, compare the mentioned maximum amplitudes of the signals of each detector, determine the detector to which the signal corresponds amplitude, calculate the ratio n of the signal of higher amplitude to the signal of lower amplitude, according to the specified ratio judge the location and source of a control zone, wherein the distance l from the source to the detector, which corresponds to the larger amplitude signal is determined from the relation

,

где а - расстояние между детекторами в направлении, перпендикулярном направлению относительного перемещения детекторов и объекта контроля. Кроме того, при контроле с помощью детекторов, установленных на транспортном средстве, перемещающемся по автомобильным дорогам, измеряют длительность сигналов детекторов, соответствующих обнаруженному источнику, сравнивают измеренную длительность с пороговой величиной и в случае, если длительность сигнала большей амплитуды меньше пороговой величины, а амплитуда сигнала детектора, смещенного к середине проезжей части, превышает амплитуду сигнала детектора, смещенного к объекту, судят об обнаружении источника во встречном транспорте.where a is the distance between the detectors in the direction perpendicular to the direction of the relative movement of the detectors and the control object. In addition, when monitoring with the help of detectors installed on a vehicle moving on highways, the duration of the signals of the detectors corresponding to the detected source is measured, the measured duration is compared with a threshold value and if the signal duration of a larger amplitude is less than the threshold value, and the signal amplitude a detector biased toward the middle of the carriageway exceeds the amplitude of the detector signal biased toward the object, judging the detection of a source in oncoming traffic.

Отличительным признаками является то, что в процессе контроля детекторы смещены друг относительно друга в направлении, перпендикулярном направлению относительного перемещения детекторов и объекта контроля, а при обнаружении источника определяют максимальные значения амплитуд сигналов детекторов, соответствующих появлению источника в зоне контроля, за вычетом средних значений сигналов, соответствующих окружающему фону, сравнивают упомянутые максимальные значения амплитуд сигналов каждого детектора, определяют детектор, которому соответствует сигнал большей амплитуды, вычисляют отношение n сигнала большей амплитуды к сигналу меньшей амплитуды, по указанному отношению судят о местоположении источника в зоне контроля, причем расстояние l от источника до детектора, которому соответствует сигнал большей амплитуды, определяют из соотношенияDistinctive features are that during the monitoring process, the detectors are shifted relative to each other in a direction perpendicular to the direction of relative movement of the detectors and the control object, and when a source is detected, the maximum amplitudes of the detector signals corresponding to the appearance of the source in the control zone are determined, minus the average signal values, corresponding to the surrounding background, compare the aforementioned maximum values of the amplitudes of the signals of each detector, determine the detector, which The appropriate signal of greater amplitude is calculated ratio n of greater amplitude of the signal to a lesser signal amplitude with respect to the specified source location judged in the control zone, wherein the distance l from the source to the detector, which corresponds to the larger amplitude signal is determined from the relation

,

где а - расстояние между детекторами в направлении, перпендикулярном направлению относительного перемещения детекторов и объекта контроля.where a is the distance between the detectors in the direction perpendicular to the direction of the relative movement of the detectors and the control object.

Кроме того, с помощью детекторов, установленных на транспортном средстве, перемещающемся по автомобильным дорогам, измеряют длительность сигналов детекторов, соответствующих обнаруженному источнику, сравнивают измеренную длительность с пороговой величиной и в случае, если длительность сигнала большей амплитуды меньше пороговой величины, а амплитуда сигнала детектора, смещенного к середине проезжей части, превышает амплитуду сигнала детектора, смещенного к обочине, судят об обнаружении источника во встречном транспорте.In addition, with the help of detectors mounted on a vehicle traveling on highways, the duration of the signals of the detectors corresponding to the detected source is measured, the measured duration is compared with a threshold value and if the duration of the signal with a larger amplitude is less than the threshold value, and the amplitude of the detector signal shifted to the middle of the carriageway, exceeds the amplitude of the detector signal, shifted to the side of the road, judge about the detection of the source in the oncoming transport.

Новые существенные признаки обеспечивают повышение надежности контроля за счет обеспечения возможности определения местоположения и оценки мощности обнаруженного источника. Кроме того, обеспечивается надежная фиксация источников во встречном транспорте.New significant features provide increased reliability of control by providing the ability to determine the location and estimate the power of the detected source. In addition, reliable fixation of sources in oncoming transport is provided.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где представлены на:The invention is illustrated by drawings, which are presented in:

фиг.1 - схема реализации способа при перемещении транспортного средства с детекторами относительно неподвижного объекта;figure 1 - diagram of the implementation of the method when moving a vehicle with detectors relative to a stationary object;

фиг.2 - схема реализации способа при контроле движущихся объектов (транспортных средств), перемещающихся относительно неподвижных детекторов;figure 2 is a diagram of the implementation of the method for monitoring moving objects (vehicles) moving relative to stationary detectors;

фиг.3 - сигналы детекторов при перемещении транспорта с детекторами мимо источника, находящегося на расстоянии 1 м от поверхности детектора 2;figure 3 - signals of the detectors when moving vehicles with detectors past a source located at a distance of 1 m from the surface of the detector 2;

фиг.4 - сигналы, соответствующие обнаружению источника, находящегося на расстоянии 5 м от поверхности детектора 2;figure 4 - signals corresponding to the detection of a source located at a distance of 5 m from the surface of the detector 2;

фиг.5 - зависимость отношения максимальных значений амплитуд сигналов детекторов 2 и 1 от расстояния между источником и поверхностью детектора 2 при величине смещения а, равной 2 м.figure 5 - dependence of the ratio of the maximum values of the amplitudes of the signals of the detectors 2 and 1 on the distance between the source and the surface of the detector 2 with an offset value of a equal to 2 m

При контроле неподвижных (фиг.1) объектов (территорий, сооружений) способ реализуется с помощью детекторов 1 и 2, установленных в транспортном средстве 3, движущемся в направлении х относительно объекта контроля, например, проезжей части территории населенного пункта, где могут находиться радиационные источники 4, 5 (локальные радиоактивные загрязнения и т.п.). Детекторы 1, 2 смещены друг относительно друга по направлению движения транспорта на расстояние b, a в перпендикулярном направлении - на расстоянии а. При контроле движущихся объектов, например железнодорожных вагонов 6, 7 (фиг.2), детекторы расположены со смещениями а, b на определенных расстояниях от поверхности вагонов. В обоих случаях детекторы подвижны относительно объектов контроля.When monitoring stationary (Fig. 1) objects (territories, structures), the method is implemented using detectors 1 and 2 installed in a vehicle 3 moving in the x direction relative to the control object, for example, the carriageway of the settlement where radiation sources can be located 4, 5 (local radioactive contamination, etc.). Detectors 1, 2 are displaced relative to each other in the direction of transport at a distance b, a in the perpendicular direction at a distance a. When monitoring moving objects, such as railway cars 6, 7 (figure 2), the detectors are located with displacements a, b at certain distances from the surface of the cars. In both cases, the detectors are movable relative to the objects of control.

В качестве детекторов 1, 2 используются высокочувствительные сцинтилляционные детекторы объемом 5-20 л. При контроле территорий детекторы устанавливают на транспортном средстве, например, а/м «Газель». При контроле подвижных объектов, например железнодорожных вагонов, детекторы устанавливают вблизи путей, по которым следуют объекты. Детекторы смещены друг относительно друга (фиг.1, 2) в направлении, перпендикулярном направлению движения на определенное расстояние (1-2 м). При установке детекторов на плавательных средствах это смещение может достигать 8-10 м. Сигналы детекторов, пропорциональные частоте следования импульсов, через интерфейсный блок, например аналого-цифровой преобразователь, поступают в компьютер, непрерывно обрабатывающий поступающую информацию в соответствии с предлагаемым способом. Местоположение транспорта с детекторами фиксируется навигационной системой «GPS». Зона контроля осматривается телекамерой, связанной с компьютером. При обнаружении источника запоминается изображение объекта, в том числе встречного транспорта.As detectors 1, 2, highly sensitive scintillation detectors with a volume of 5–20 l are used. When monitoring territories, the detectors are installed on a vehicle, for example, the Gazelle automobile. When monitoring moving objects, such as railway cars, the detectors are installed near the paths along which the objects follow. The detectors are offset relative to each other (Fig.1, 2) in the direction perpendicular to the direction of motion for a certain distance (1-2 m). When detectors are installed on swimming vehicles, this displacement can reach 8-10 m. Detector signals proportional to the pulse repetition rate, through an interface unit, such as an analog-to-digital converter, enter a computer that continuously processes the incoming information in accordance with the proposed method. The location of vehicles with detectors is fixed by the GPS navigation system. The control area is inspected by a camera connected to the computer. When a source is detected, the image of the object, including oncoming vehicles, is remembered.

Способ реализуется следующим образом. При обследовании территорий транспортное средство 3 с детекторами 1, 2 (фиг.1) движется по заданному маршруту с определенной скоростью (20-25 км/ч). Сигналы детекторов, амплитуда которых пропорциональна уровню естественного фона обследуемой территории, непрерывно регистрируются компьютером и отображаются на мониторе. Имеются каналы регистрации, в которых из текущих значений сигналов детекторов вычитается сигнал, соответствующий уровню естественного фона. При отсутствии источников в зоне контроля в этих каналах регистрации сигнал близок к нулю (имеются только флуктуации сигнала относительно нуля). В случае появления источника в зоне контроля сигнал детекторов за вычетом фона (фиг.3, 4) превышает некоторый порог, превышающий амплитуду флуктуации фона. Это свидетельствует об обнаружении источника, и система регистрации вырабатывает соответствующий сигнал; одновременно фиксируются координаты транспорта с детекторами и изображение контролируемого объекта.The method is implemented as follows. When examining territories, a vehicle 3 with detectors 1, 2 (Fig. 1) moves along a given route at a certain speed (20-25 km / h). Detector signals, the amplitude of which is proportional to the level of the natural background of the investigated area, are continuously recorded by the computer and displayed on the monitor. There are registration channels in which the signal corresponding to the level of the natural background is subtracted from the current values of the detector signals. In the absence of sources in the control zone in these recording channels, the signal is close to zero (there are only signal fluctuations with respect to zero). If a source appears in the control zone, the detector signal minus the background (Figs. 3, 4) exceeds a certain threshold exceeding the amplitude of the background fluctuation. This indicates the detection of the source, and the registration system generates an appropriate signal; At the same time, the coordinates of the vehicle with the detectors and the image of the controlled object are recorded.

Вследствие того, что детекторы 1, 2 в момент обнаружения находятся на разных расстояниях до источника, их сигналы отличаются друг от друга при движении транспорта относительно источника. Если источник 4 расположен справа от траектории движения, то сигнал детектора 2 будет превышать сигнал детектора 1 (фиг.3, 4). Если же источник 5 расположен с противоположной стороны транспорта, то сигнал детектора 1 будет превышать сигнал детектора 2. Измеряя амплитуду сигналов детекторов и сравнивая их друг с другом, определяют, с какой стороны транспорта находится обнаруженный источник. Вычисляя отношение амплитуды большего сигнала к амплитуде меньшего сигнала (фиг.5), определяют расстояние от обнаруженного источника до детектора, т.е. его местоположение в зоне контроля. Отношение амплитуд сигналов определяют следующим образом:Due to the fact that the detectors 1, 2 at the time of detection are at different distances from the source, their signals differ from each other when the vehicle is moving relative to the source. If the source 4 is located to the right of the motion path, then the signal of detector 2 will exceed the signal of detector 1 (Figs. 3, 4). If the source 5 is located on the opposite side of the transport, the signal of the detector 1 will exceed the signal of the detector 2. By measuring the amplitude of the signals of the detectors and comparing them with each other, it is determined which side of the transport the detected source is located. By calculating the ratio of the amplitude of the larger signal to the amplitude of the smaller signal (Fig. 5), the distance from the detected source to the detector is determined, i.e. its location in the control zone. The ratio of the amplitudes of the signals is determined as follows:

,

где l - расстояние от источника до ближайшего детектора; а - расстояние между детекторами в направлении, перпендикулярном направлению движения транспорта.where l is the distance from the source to the nearest detector; and - the distance between the detectors in the direction perpendicular to the direction of movement of the vehicle.

Расстояние l определяется с учетом (1)The distance l is determined taking into account (1)

,

Мощность источника (мощность дозы его излучения на расстоянии 1 м) определяется какThe source power (dose rate of its radiation at a distance of 1 m) is defined as

,

где Р - мощность дозы излучения источника на поверхности ближайшего к нему детектора;where P is the dose rate of the radiation source on the surface of the detector closest to it;

Р=А/ε, где А - амплитуда сигнала детектора, ε=ΔA/ΔP (ΔA - приращение амплитуды сигнала детектора на единичное приращение мощности дозы ΔP).P = A / ε, where A is the amplitude of the detector signal, ε = ΔA / ΔP (ΔA is the increment in the amplitude of the detector signal per unit dose increment ΔP).

Таким образом при обнаружении источника определяется его местонахождение в зоне контроля (справа или слева от траектории движения, расстояние до ближайшего детектора), а также его мощность по амплитуде сигнала и величине указанного расстояния. Это позволяет оценить опасность источника и своевременно принять меры по его локализации и обезвреживанию.Thus, when a source is detected, its location in the control zone (to the right or left of the motion path, the distance to the nearest detector) is determined, as well as its power according to the signal amplitude and the value of the specified distance. This allows you to assess the danger of the source and take timely measures for its localization and disposal.

В случае если источник находится во встречном транспорте, то амплитуда сигнала детектора 1 будет превышать амплитуду сигнала детектора 2 (фиг.1), а длительность сигнала детектора 1 на половине его высоты составляет 2l/(V₁+V₂), где l - расстояние от источника до детектора 1, V₁ - скорость транспорта с детекторами, V₂ - скорость встречного транспорта. На практике величина l составляет 1,5-2 м, V₁ - 20-30 км/ч, V₂ - 60-90 км/ч. Поэтому длительность сигнала детектора, смещенного к середине проезжей части от источника во встречном транспорте, не превышает 0,2 с. Длительность сигналов от других источников существенно выше (более 1 с). В связи с этим можно задать порог по длительности сигнала, например, 0,5 с. В случае если длительность сигнала детектора 1 меньше этого порога, а амплитуда этого сигнала превышает амплитуду сигнала 2, то это свидетельствует об обнаружении источника во встречном транспорте. Изображение этого транспорта может быть зарегистрировано по команде обнаружения источника с помощью телекамеры, подключенной к компьютеру. Это дает возможность в дальнейшем локализовать указанный транспорт и обезвредить источник.If the source is in oncoming transport, then the amplitude of the signal of detector 1 will exceed the amplitude of the signal of detector 2 (Fig. 1), and the duration of the signal of detector 1 at half its height is 2l / (V ₁ + V ₂ ), where l is the distance from the source to the detector 1, V ₁ - transport speed with detectors, V ₂ - oncoming transport speed. In practice, the value of l is 1.5-2 m, V ₁ - 20-30 km / h, V ₂ - 60-90 km / h. Therefore, the duration of the detector signal shifted to the middle of the carriageway from the source in oncoming transport does not exceed 0.2 s. The duration of signals from other sources is significantly higher (more than 1 s). In this regard, you can set a threshold for the signal duration, for example, 0.5 s. If the duration of the signal of detector 1 is less than this threshold, and the amplitude of this signal exceeds the amplitude of signal 2, this indicates the detection of a source in oncoming transport. The image of this transport can be registered using the command to detect the source using a camera connected to the computer. This makes it possible to further localize the specified transport and render the source harmless.

Пример 1.Example 1

Способ реализуется для обследования территории вблизи автомобильной дороги. В качестве детекторов используются пластиковые сцинтилляторы объемом 10 л. При уровне естественного фона 0,1 мкЗв/ч средняя скорость счета импульсов детекторов составляет 2000 имп/с. Это соответствует амплитуде аналогового сигнала 0,2 В. Коэффициент ε в (3) составляет 2 мВ/нЗв/ч. Смещение а между детекторами (фиг.1) равно 2 м, а расстояние в - 3 м. Скорость движения транспорта с детекторами составляет 30 км/ч. Порог обнаружения установлен на уровне 40 мВ, что соответствует приращению мощности дозы излучения 20 нЗв/ч над фоном. В процессе движения транспорта с детекторами зафиксировано превышение порога, что соответствует обнаружению источника радиации в зоне контроля, простирающейся вдоль траектории движения транспорта. Сигнал детектора 1 за вычетом фона составил 50 мВ, а детектора 2 450 мВ. Отношение n=9, что соответствует расположению источника справа от траектории движения транспорта на расстоянии l=1 м (2). Мощность источника, определяемая из выражения (3), составила 225 нЗв/ч на расстоянии 1 м, т.е. 0,22 мкЗв/ч. Таким образом предлагаемый способ обеспечил не только обнаружение источника в зоне контроля, но и определение его местоположения (на обочине дороги), а также его мощности (0,22 мкЗв/ч).The method is implemented to examine the area near the highway. Plastic scintillators with a volume of 10 l are used as detectors. At a natural background level of 0.1 μSv / h, the average count rate of the pulses of the detectors is 2000 imp / s. This corresponds to an amplitude of the analog signal of 0.2 V. The coefficient ε in (3) is 2 mV / nSv / h. The offset a between the detectors (Fig. 1) is 2 m, and the distance is 3 m. The speed of the transport with the detectors is 30 km / h. The detection threshold is set at 40 mV, which corresponds to an increase in the radiation dose rate of 20 nSv / h over the background. In the process of movement of vehicles with detectors, a threshold is exceeded, which corresponds to the detection of a radiation source in the control zone, which extends along the path of movement of the vehicle. The signal of detector 1 minus the background was 50 mV, and that of detector 2,450 mV. The ratio n = 9, which corresponds to the location of the source to the right of the vehicle trajectory at a distance l = 1 m (2). The source power, determined from expression (3), was 225 nSv / h at a distance of 1 m, i.e. 0.22 μSv / h. Thus, the proposed method provided not only the detection of the source in the control zone, but also the determination of its location (on the side of the road), as well as its power (0.22 μSv / h).

Способ-прототип, в котором не производится регистрация излучения детекторами, смещенными в направлении, перпендикулярном траектории движения транспорта, позволяет обнаружить указанный выше источник, однако определить его местоположение и мощность в прототипе не возможно. Это может быть источник, расположенный и справа, и слева от траектории движения транспорта, при этом не определена удаленность источника от упомянутой траектории и, как следствие, не ясно, какова его мощность.The prototype method, in which radiation is not detected by detectors displaced in a direction perpendicular to the trajectory of the vehicle, allows you to detect the above source, however, it is not possible to determine its location and power in the prototype. This can be a source located both to the right and to the left of the trajectory of the vehicle, while the distance of the source from the mentioned trajectory is not determined and, as a result, it is not clear what its power is.

Пример 2Example 2

При тех же условиях, что и в примере 1, только сигнал детектора 1 за вычетом фона составил 90 мВ, а сигнал детектора 2 - 100 мВ. Величина n=1,11, что соответствует расположению источника справа от траектории движения на расстоянии l=37,7 м. Мощность дозы источника составляет 71,1 мкЗв/ч на расстоянии 1 м. Этот источник представляет значительную опасность, и требуются незамедлительные меры по его локализации и обезвреживанию.Under the same conditions as in example 1, only the signal of detector 1 minus the background was 90 mV, and the signal of detector 2 was 100 mV. The value n = 1.11, which corresponds to the location of the source to the right of the trajectory at a distance l = 37.7 m. The dose rate of the source is 71.1 μSv / h at a distance of 1 m. This source is a significant hazard, and immediate measures are required to its localization and disposal.

В способе-прототипе не удается определить местоположение источника и степень его опасности.In the prototype method, it is not possible to determine the location of the source and its degree of danger.

Пример 3Example 3

При тех же условиях, что и в примере 1, зафиксирован сигнал детектора 1 за вычетом фона амплитудой 600 мВ, а детектора 2 - 150 мВ. Длительность сигнала детектора 1 составила 0,2 с. Порог по длительности сигнала установлен равным 0,4 с. Указанные параметры сигналов соответствуют нахождению источника во встречном транспорте на расстоянии 2 м от детектора 1. Мощность дозы источника составляет 1,2 мкЗв/ч на расстоянии 1 м. При появлении сигнала обнаружения фиксируется изображение встречного транспорта и определяется его идентифицированный номер. В дальнейшем указанный транспорт задерживается и предпринимаются меры по обезвреживанию источника.Under the same conditions as in example 1, the signal of detector 1 is fixed minus the background with an amplitude of 600 mV, and detector 2 is 150 mV. The signal duration of detector 1 was 0.2 s. The signal duration threshold is set to 0.4 s. The indicated signal parameters correspond to the source being located in oncoming transport at a distance of 2 m from detector 1. The source dose rate is 1.2 μSv / h at a distance of 1 m. When a detection signal appears, the image of the oncoming transport is fixed and its identified number is determined. In the future, the specified transport is delayed and measures are taken to neutralize the source.

Способ-прототип не позволяет однозначно трактовать обнаружение источника во встречном транспорте, т.к. сигнал обнаружения может соответствовать источнику, расположенному на территории вблизи траектории движения транспорта с детекторами.The prototype method does not allow to unambiguously interpret the detection of a source in oncoming transport, because the detection signal may correspond to a source located in the territory near the trajectory of movement of vehicles with detectors.

Пример 4Example 4

Детекторы 1 и 2 установлены в зоне движения транспортных средств (вагонов) по параллельным путям (фиг.2). Смещение а равно 2 м, в - 3 м, расстояние от поверхности вагонов до детекторов - 1,5 м. В процессе контроля зафиксированы сигнал детектора 1 - 240 мВ, сигнал детектора 2 - 60 мВ. В соответствии с предлагаемым способом фиксируется, что источник находится в вагоне 6 (фиг.2) на расстоянии 2 м от детектора 2, т.е. на глубине 0,5 м от наружной поверхности вагона, обращенной к детекторам. Мощность дозы источника составляет не менее 0,5 мкЗв/ч на расстоянии 1 м.Detectors 1 and 2 are installed in the zone of movement of vehicles (cars) along parallel paths (figure 2). The displacement a is 2 m, c is 3 m, the distance from the surface of the cars to the detectors is 1.5 m. During the control, a detector signal of 1 - 240 mV and a detector signal of 2 - 60 mV were recorded. In accordance with the proposed method, it is fixed that the source is in the carriage 6 (Fig. 2) at a distance of 2 m from the detector 2, i.e. at a depth of 0.5 m from the outer surface of the car, facing the detectors. The dose rate of the source is at least 0.5 μSv / h at a distance of 1 m.

Способ-прототип не имеет возможности определить, в каком из вагонов (6 или 7, см. фиг.2) находится источник, на каком расстоянии от поверхности вагона, и какова мощность источника.The prototype method is not able to determine which of the cars (6 or 7, see figure 2) is the source, at what distance from the surface of the car, and what is the power of the source.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение надежности контроля за счет обеспечения возможности определения в процессе контроля местоположения и мощности источника и надежной фиксации событий, связанных с нахождением источника в движущемся транспорте, в том числе во встречном.Thus, the proposed method improves the reliability of control by providing the ability to determine in the process of monitoring the location and power of the source and reliable recording of events associated with the location of the source in a moving vehicle, including oncoming traffic.

ЛитератураLiterature

1. RU 2094821, Бюллетень №30 от 27.10.77.1. RU 2094821, Bulletin No. 30 dated 10.27.77.

2. Н.П.Валуев, Ю.В.Мойш, В.М.Качалов, Н.В.Никоненков. Автоматизированные системы радиационного контроля сырья и металлолома. Проблемы черной металлургии и материаловедения, 2009, №3, с.107-110.2. N.P. Valuev, Yu.V. Moish, V.M. Kachalov, N.V. Nikonenkov. Automated radiation monitoring systems for raw materials and scrap metal. Problems of ferrous metallurgy and materials science, 2009, No. 3, p.107-110.

Claims

1. A method of dynamic radiation control, including the continuous registration of ionizing radiation by at least two detectors during the movement of the test object and the detectors relative to each other, fixing the moments when the signals of the detectors exceed a predetermined threshold, according to which the source is detected in the control zone, characterized in that in the control process, the detectors are offset relative to each other in a direction perpendicular to the direction of the relative movement of the detectors and the control object, and p When a source is detected, the maximum amplitudes of the signals of the detectors corresponding to the appearance of the source in the control zone are determined, minus the average values of the signals corresponding to the surrounding background, the aforementioned maximum values of the amplitudes of the signals of each detector are compared, the detector to which the signal of a larger amplitude corresponds is calculated, the ratio of the n signal of a larger amplitude to a signal of lower amplitude, according to the specified ratio, judge the location of the source in the control zone, and the distance l about t of the source to the detector, which corresponds to a signal of a larger amplitude, is determined from the relation

,
where a is the distance between the detectors in the direction perpendicular to the direction of the relative movement of the detectors and the control object.

2. The method according to claim 1, characterized in that when monitoring using detectors mounted on a vehicle moving on highways, the duration of the signals of the detectors corresponding to the detected source is measured, the measured duration is compared with a threshold value, if the signal duration the larger amplitude is less than the threshold value, and the amplitude of the detector signal shifted to the middle of the carriageway exceeds the amplitude of the detector signal shifted to the side of the road, the source is judged in oncoming transport.