Ядерно-физический метод обнаружения взрывчатых и делящихся веществ на основе использования импульсных источников нейтронного излучения

• Автор: Фиалковский, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 132 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 . Ядерно-физический метод обнаружения взрывчатых веществ с использованием импульсного источника нейтронного излучения

1.1. Сравнительный анализ ядерно-физических методов обнаружения взрывчатых веществ

1.2. Ядерно-физический метод обнаружения взрывчатых веществ с использованием импульсного периодического источника быстрых нейтронов
1.3. Принципы построения системы обнаружения взрывчатых веществ... 29 Глава 2 . Оптимизация временных и энергетических параметров импульсных источников нейтронов для обнаружения взрывчатых веществ
2.1. Расчет ядерно-физических характеристик вторичного излучения из ядерных реакций под действием протонов, нейтронов и дейтронов с энергией от 0,1 до 100 МэВ

2.2. Оптимизация энергии источника нейтронного излучения

2.3. Оптимизация временных параметров импульсного периодического источника нейтронного излучения
Глава 3 . Дистанционное обнаружение делящихся веществ с использованием импульсного источника нейтронов оптимизированного для обнаружения
взрывчатых веществ
Глава 4 . Экспериментальные исследования возможности использования импульсного нейтронного источника для комплекса обнаружения
взрывчатых и делящихся веществ
Глава 5 . Комплекс обнаружения взрывчатых и делящихся веществ с
использованием импульсного периодического источника нейтронов
Заключение
Литература

Введение
Актуальность проблемы обнаружения взрывчатых (ВВ) и делящихся (ДВ) веществ в настоящее время обусловлена резким ростом количества и разнообразием форм террористических актов, охвативших многие страны мира, в том числе и Россию. Борьба с этими преступлениями невозможна без оснащения соответствующих служб эффективными техническими средствами обнаружения замаскированных ВВ.
Если ранее задача обнаружения ВВ заключалась в поиске металлических оболочек гранат или мин из традиционных взрывчатых материалов типа динамит, тротил и т.д., то в настоящее время эта задача существенно усложнилась из-за применения пластиковых безоболочечных ВВ. Данные материалы по разрушительной силе значительно превосходят ранее известные и могут производиться в виде пластин толщиной ~5 мм ("листовые" ВВ), которым можно придать любую форму.
К настоящему времени предложено большое количество различных методов и технических средств обнаружения ВВ и ДВ, однако не существует метода, способного обеспечить 100% вероятность их обнаружения. Вследствие этого, разрабатываются новые методы, в том числе и ядерно-физические, способные повысить эффективность обнаружения ВВ. Важно подчеркнуть, что только ядерно-физические методы позволяют выявлять присутствие замаскированных ВВ.
На предотвращение распространения ядерных оружейных материалов и технологий направлено действие ряда международных договоров и соглашений. Это подчеркивает актуальность задачи разработки методов и создания аппаратных средств обнаружения и контроля несанкционированного перемещения ДВ.

Цель работы
Целью настоящей работы являются:
• разработка ядерно-физического метода обнаружения ВВ и ДВ с использованием импульсного периодического источника нейтронного излучения;
• разработка теоретических методов, алгоритмов и вычислительных программ оптимизации временных и энергетических параметров импульсного периодического источника быстрых нейтронов для обнаружения ВВ и ДВ;
• разработка физической модели комплекса обнаружения ВВ и ДВ с использованием импульсного периодического источника нейтронного излучения и системы детектирования, сбора и обработки спектрометрической информации для идентификации искомых материалов.
Научная новизна
Научная новизна работы заключается в разработке нового ядерно-физического метода обнаружения ВВ и ДВ, основанного на применении импульсного периодического источника быстрых нейтронов и анализе спектров вторичных излучений из ядерных реакций.
Конкретные теоретические и экспериментальные исследования позволили получить ряд новых результатов:
• Предложен ядерно-физический метод обнаружения ВВ и ДВ с использованием импульсного периодического источника, позволяющий повысить вероятность и достоверность идентификации по сравнению с существующими методами. Получено экспериментальное подтверждение метода;
• Разработаны теоретические методы и пакет вычислительных программ моделирования ядерно-физических процессов взаимодействия протонов,

Из сравнения величин Д и Л, видно, что Л, > Л2 .Следовательно, при заданном признаковом пространстве и прочих равных условиях уменьшение числа классов приводит к уменьшению ошибок распознавания и, наоборот, при увеличении числа классов системы распознавания в целях поддержания на данном уровне или даже уменьшения среднего риска (вероятности ошибочного решения) надо расширять словарь признаков (естественно, при прочих равных условиях).
Из вышесказанного можно сделать вывод, что, выигрыш, полученный при создании более простых решающих границ, будет перевешен возросшей вероятностью ошибочного решения. Хотя если разбитую область ВБ представлять не как несколько классов, а как один класс с несколькими эталонными точками то роста вероятности ошибки можно будет избежать.
Разделение априорного пространства признаков
Смысл разделения пространства признаков заключается в том, что каждому классу ставится в соответствие некая область в пространстве признаков, которая содержит точки представляющие членов этого класса. То есть если объект, имеющий признаки х}>...хы, относится к классу О,, то представляющая его в признаковом пространстве точка принадлежит области Д.. Алгебраическая сущность такого разбиения такова: требуется построить разделяющие функции Д(х, ,...х„), г = 1 обладающие следующим
свойством: если объект, имеющий признаки х1,...хы, относится к классу Ц., то величина Д.(х, ....Хд,) должна быть наибольшей. Такой же она должна быть и для всех других значений признаков объектов, относящихся к классу П,. Если хд обозначает вектор признаков объекта принадлежащего к классу Гу,, то для всех значений вектора х? Д(х?)> ДДхД, д^ = ,...,т, q*g.
Таким образом, имея в признаковом пространстве системы распознавания границы разбиений, можно назвать их решающими границами