Нейтронный детектор обнаружит наркотики и взрывчатку

Прибор разработан сотрудниками Института физики твердого тела (ИФТТ) Российской Академии Наук при участии специалистов Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне и компании "Аспект", сообщает Physics World.

В устройстве использован ускоренный поток дейтронов (ядер дейтерия, состоящих из одного протона и одного нейтрона), который, попадая на тритиевую мишень, приводит к образованию потока нейтронов высокой энергии. Эти нейтроны используют для анализа материалов путем детектирования гамма-излучения, возникающего при взаимодействии с ядрами исследуемого вещества, с помощью волоконно-оптических сцинтилляционных детекторов.

Устройство позволяет увидеть трехмерное изображение скрытых внутри контейнеров объектов с разрешением в несколько сантиметров. При этом определяется и элементный состав объектов, что дает возможность обнаружить героин или тринитротолуол внутри мешка с сахаром.

Создание 3D-изображений стало возможным благодаря использованию детекторов альфа-частиц, возникающих при движении нейтронов в веществе, а химический состав устанавливается с помощью измерения энергии гамма-излучения, которая определяется взаимодействием нейтрона с тем или иным ядром.

Похожие нейтронные детекторы существовали и раньше, однако они были неспособны отличить вещества с близким элементным составом, но имеющие при этом принципиально разные химические формулы. Российский детектор решает эту проблему, по словам Николая Классена из ИФТТ, с помощью анализа кристаллической структуры материала, которую также можно установить в ходе инспекции при изучении рассеяния нейтронов.

Есть у российского прибора и другое важное преимущество - компактность, которой удалось достичь за счет использования сапфировой ускорительной трубки вместо традиционной кварцевой. В итоге прибор стал вполне мобильным - он занимает объем 3-4 куб. метра, его можно погрузить на небольшой автомобиль и доставить в любое место. Детектор к тому же потребляет меньше энергии, чем аналогичные устройства.

Детектор пока существует в виде прототипа, в котором вместо нейтронов используется гамма-излучение. Для реализации полнофункционального работающего устройства необходимо дополнительное финансирование.