
放射線ポータルモニター(RPM)は、国境や安全施設などにおいて、個人、車両、貨物、その他の媒体を検査し、違法な放射線源を検出するために使用される受動型放射線検出装置です。9.11同時多発テロ以降、放射性兵器を用いたテロ攻撃への懸念から、特に米国では貨物検査にRPMが導入されるようになりました。
RPMはもともと、兵器研究所などの安全な施設で個人や車両を検査するために開発されました。[ 1 ]スクラップ金属施設に配備され、施設を汚染し高額な浄化費用につながる可能性のあるスクラップに混入した放射性物質を検出しました。ソビエト連邦崩壊後の核密輸阻止の取り組みの一環として、1990年代後半から米国エネルギー省(DOE)国家核安全保障局(NNSA)第二防衛線プログラム(SLD)[ 2 ]によって、ソ連周辺、そして後に他の多くのヨーロッパやアジアの国々にRPMが配備されました。9/11の攻撃後、米国税関・国境警備局(CBP)は、米国のすべての国境(陸、海、空)にRPMを配備する放射線ポータルモニタープログラム(RPMP)を開始しました。[ 3 ]
放射線ポータルモニター(RPM)は、RPMを通過する物体から放出される放射線の痕跡を検出するように設計されている。ガンマ線が検出され、核物質に対する感度が必要な場合は中性子検出によって補完される場合もある。[ 4 ]
第一世代の RPM は、ガンマ線計測にPVTシンチレータを使用することが多い。検出された光子のエネルギーに関する情報は限られているため、核源から発生するガンマ線と、猫砂、花崗岩、磁器、陶器、バナナなど、自然に放射能を放出するさまざまな無害な貨物から発生するガンマ線を区別できないことが批判された。 [ 5 ] NORM と呼ばれるこれらの自然発生放射性物質は、誤報の 99% を占めている。[ 6 ] バナナが放射線警報の原因であると誤って報告されているが、そうではないことに注意する価値がある。ほとんどの農産物にはカリウム 40 が含まれているが、果物や野菜の充填密度が低すぎて有意な信号は発生しない。PVT にはある程度のエネルギー弁別能力があり、これを利用して NORM による誤報を減らすことができる。[ 7 ]
第一世代のRPMの高い誤報率を低減するために、Advanced Spectroscopic Portal (ASP) プログラムが開始されました。この目的で評価されたポータルモニターの一部は、NaI(Tl)シンチレーション結晶に基づいています。これらのデバイスは、PVTよりも優れたエネルギー分解能を持ち、検出されたガンマ線スペクトルに基づいて脅威と無害な発生源を区別することで、誤報率を低減することが期待されていました。NaI(Tl)ベースのASPは、第一世代のRPMの数倍のコストがかかりました。現在までに、NaI(Tl)ベースのASPは、PVTベースのRPMよりも大幅に優れた性能を実証できていません。[ 8 ]
ASPプログラムは、偽陽性率の高さや安定した運用を維持することの難しさなど、問題が続いたため、 2011年に中止されました[ 9 ] 。 [ 10 ]
ASPプログラムの一環として、高純度ゲルマニウム(HPGe)を用いたポータルモニターが評価された。HPGeはNaI(Tl)よりもエネルギー分解能が著しく優れているため、ガンマ線スペクトルを構成する同位体をかなり高精度に測定できる。しかし、非常に高いコストと極低温冷却の必要性といった大きな制約のため、米国政府はHPGeを用いたポータルモニターへの支援を打ち切った。
核の脅威を迎撃するために設計されたRPMには、通常、中性子検出技術が組み込まれています。現在までにRPMに配備されている中性子検出器の大部分は、中性子減速材で囲まれたHe-3管に依存しています。しかし、2009年末以降、世界的なHe-3供給危機[ 11 ]により、この技術は利用できなくなりました。代替の中性子検出技術の探索は満足のいく結果をもたらしました。[ 12 ]
港湾で展開されている最新技術[ 13 ]は、かさばる中性子減速材を必要とせずに、加圧された天然ヘリウムを使用して高速中性子を直接検出します。中性子散乱イベント後の反跳核を利用して、天然ヘリウムは発光(シンチレーション)し、光電子増倍管(SiPMなど)が電気信号を生成できるようにします。[ 14 ]減速材とリチウム6を導入して熱中性子を捕捉すると、天然ヘリウムの検出能力がさらに向上しますが、中性子の初期情報(エネルギーなど)が失われ、遮蔽された中性子放出物質に対する感度が低下します。
RPMは、放射線による脅威を阻止するとともに、悪意のあるグループがそのような脅威を展開するのを抑止することを目的として配備される。
放射性物質散布装置(RDD)は、大量破壊兵器ではなく、大量混乱兵器である。「汚い爆弾」はRDDの一例である。その名の通り、RDDは放射性物質をある地域に散布し、高額な除染費用、心理的および経済的損害を引き起こすことを目的としている。しかしながら、RDDによる直接的な人的被害は少なく、放射線面に起因するものではない。RDDは容易に製造でき、部品も容易に入手できる。RDDは放射能レベルが高いため、RPMで比較的容易に検出できる。RDDはガンマ線を放出し、使用される同位体によっては中性子も放出することがある。
即席核兵器(IND)と核兵器は大量破壊兵器である。これらは入手、製造、改修、取り扱いが困難である。INDは放射線量を低減するように設計できるため、放射線検出器(RPM)による探知は困難であるが、すべてのINDは一定量のガンマ線と中性子線を放出する。
ガンマ線や中性子線は、回転数計(RPM)に警報手順を作動させる原因となる可能性があります。検出率の統計的変動によって引き起こされる警報は、誤報と呼ばれます。無害な放射性物質によって引き起こされる警報は、迷惑警報と呼ばれます。迷惑警報の原因は、大きくいくつかのカテゴリーに分類できます。
この記事は主に、入国港でトラックを検査するために配備されているRPM(遠隔監視装置)に関するものです。違法な放射性物質および核物質の阻止を目的として、1400台以上のRPMが米国国境に配備されており、海外にも同数のRPMが配備されています。米国での配備は、すべての陸上国境車両、すべての海港コンテナ貨物、およびすべての郵便物と速達便施設を対象としています。また、以下のような他の国境を越える経路に対しても同様の措置を講じる努力がなされています。
RPMは、放射性物質の盗難防止のため、民生用および軍事用の原子力施設にも配備されている。製鉄所では、放射性物質が不法投棄されるのを防ぐため、搬入されるスクラップ金属をスクリーニングする際にRPMがよく使用される。ごみ焼却施設では、汚染を防ぐため、搬入される廃棄物を監視することが多い。
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