核和放射性監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的動向

核和放射性監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的動向

 核和放射性監(jiān)測領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)近年來幾乎沒有什么進展。自從切爾諾貝利核電廠發(fā)生事故以來，*開始重視老放射性反應(yīng)堆的安全問題，一些國家政府尤其重視發(fā)展、完善核報警和監(jiān)測能力，特別是在低放射性水平監(jiān)測領(lǐng)域。
 原蘇聯(lián)解體后打破了世界核格局的平衡，低放射性監(jiān)測成為現(xiàn)實的防護手段和民事核應(yīng)急計劃中的一部分。恐怖分子可能利用走私或偷盜的核材料制成放射性散布裝置（RDD）,也就是俗稱的“臟彈”進行恐怖活動，使得公共安全問題更加棘手。
 20世紀50～60年代設(shè)計的多數(shù)核監(jiān)測裝備的設(shè)計原理為：探測對人員造成明顯傷害的放射性等級的放射性積累劑量（包括人體接受的總放射性劑量）；同樣的，“監(jiān)測儀”的設(shè)計目標是：探測高當量核爆炸帶來的高放射性水平沾染。這些裝備只是在軍事作戰(zhàn)中使用于高放射性沉降環(huán)境下，來確定沾染邊界和可安全作戰(zhàn)的范圍等。而個人劑量儀的探測范圍下限也很高，因此人員即使遭受了低水平放射性沾染監(jiān)測不出來。
 現(xiàn)在，出于對核和放射性事件的恐懼和參與與日俱增的維和行動的需要，迫切需要可以探測到低放射性水平的新型輻射監(jiān)測裝備。提高誤報率也是核監(jiān)測裝備面臨的新問題，設(shè)計的輻射監(jiān)測裝備必須能夠區(qū)分哪些是自然放射性（既便是患者接受的放射性治療而發(fā)射的射線），哪些是簡易放射性裝置發(fā)射的射線。
 執(zhí)法壓力也鼓勵發(fā)展新型核監(jiān)測技術(shù)。由于公民涉嫌核材料違法的案件提起公訴的事例增多，因此，政府開始強化核材料的監(jiān)管職能。核電站和核試驗室所在地同樣可以造成與戰(zhàn)爭或事故中同等的傷亡。因此，一種新的探測需求——探測低強度放射性風(fēng)險，變得迫切了，而以前它只屬于核電站安保系統(tǒng)所*。
 在整個核監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)展zui為迅速的是探測信號的處理和顯示。隨著計算機和電子信息技術(shù)的進步，在一個裝備中組合了多種成熟技術(shù)。例如，加拿大的探察者GR－135監(jiān)測儀就是一個將傳統(tǒng)的GM計數(shù)管和其他多種探測技術(shù)如NaI、中子、新型碲鋅鎘（CdZnTe，CZT）探測器進行組合的典型。源項識別是與恐怖分子斗爭的重要環(huán)節(jié)，因此要選擇適宜的探測器進行核素識別。例如在臟彈襲擊的后果處置中，它可以指導(dǎo)有關(guān)部門采取正確的洗消措施，使*迅速抓住罪犯。
 目前，許多國家尤其是在處理低水平輻射（LLR）方面，正在完善、更新他們的核探測、監(jiān)測與測量技術(shù)能力。英國研制的TraME戰(zhàn)術(shù)輻射儀就是一個很好的證明。法國的核監(jiān)測工業(yè)在核監(jiān)測儀器的市場領(lǐng)域居強勢地位，在北美洲和歐洲許多地區(qū)都采購例如像COGEMA、Saint-Gobain公司出品的民用輻射探測儀器。在核醫(yī)學(xué)和健康領(lǐng)域，出現(xiàn)了比TLD*式探測器和膠片劑量儀靈敏度分別高出50倍和200倍的新型個人劑量儀。此外，探測信息的直接下載傳送到指控網(wǎng)絡(luò)，更加準確快捷，這樣帶來的zui大好處是通過計算機技術(shù)可以將核化生偵察裝備集成在一起，形成一體化。
 中子探測技術(shù)也是一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)，由于不帶電荷，所以不能被直接測量。邦納球型譜儀（BBS）解決了中子探測這一難題。它利用與閃爍體計數(shù)管和劑量儀相結(jié)合可以確定復(fù)雜輻射場的中子能譜、吸收劑量和平均線性能量轉(zhuǎn)移等問題。而設(shè)計者們也因此面臨著與以前設(shè)計那種粗糙的野戰(zhàn)用劑量儀不同的嚴峻挑戰(zhàn)。
 一種新的探測技術(shù)是使用包含氫和顆粒狀硼的有機化合物做成的涂層，把它作為一種質(zhì)子輻射體，快中子和熱中子產(chǎn)生的反沖質(zhì)子，使得中子變得可以測量。同樣的，在固體探測材料方面，研究使用極薄層的硅（<1μ）作為探測材料。這些新型探測材料將zui終取代傳統(tǒng)的GM和閃爍體探測材料。
 在超導(dǎo)體探測技術(shù)發(fā)展中，研制出了比過去工作環(huán)境溫度大大提高的新裝備。加拿大DREV公司研制的一種作為探測材料的新型化合物：BiPbSrCaCuO，在常溫下獲得了更加廣譜的探測范圍（從可見光到毫米波）。這種探測技術(shù)一旦成熟，就可能研發(fā)出更加小型、更加靈敏、反應(yīng)更快的輻射探測器。
 美國和英國政府都已經(jīng)開始著手在主要港口和機場安裝和部署核輻射探測器。這些主要探測器既能探察爆炸物又能檢測出核材料。門檻式輻射監(jiān)測儀（RPMs），作為補充的被動式探測器，可通過對經(jīng)過的人或物的探測檢查中子和γ輻射。由于厚層屏蔽可以躲過RPM的檢查，因此，γ或X射線成像探測技術(shù)成為RPM的必要的補充，尤其對U235的檢查很有效。手持式的同位素識別裝置也是一種手段。