طراحی و شبیه سازی یک سیستم فرضی جهت کشف مواد منفجره بر مبنای تکنیک PGNAA

مواد منفجره شامل عناصری از قبیل H، C، N و O با مقدار و نسبت های مشخص می باشند. عناصر نیتروژن و اکسیژن نسبت به بقیه فراوان تر هستند و این مقدار از نیتروژن یک مشخصه عالی برای کشف مواد منفجره می باشد. با تعیین میزان نیتروژن انباشته در محیط، می توان به احتمال وجود ماده منفجره در آن محیط پی برد. در این مقاله جهت کشف و آشکارسازی مواد منفجره، از تکنیک آنالیز گامای آنی در فعالسازی نوترونی (PGNAA) استفاده شده است. به کمک این روش می توان بسته های مشکوک و چمدان های محتوی مواد منفجره را شناسایی و از ورود آن به داخل سازمان های دولتی، موسسات نظامی، فرودگاه ها، بنادر، سفارتخانه ها، بانک-ها، نیروگاه، سازمان های بزرگ و شرکت های حساس جلوگیری نمود. هسته نیتروژن تقریبا همزمان با جذب نوترون های حرارتی طیف تابش گامایی با انرژی MeV83/10 از خود ساطع می نماید. در سیستم طراحی شده از چشمه بعنوان مولد نوترون و آشکارساز NaI جهت دریافت گامای منتشره استفاده شده است. در این سیستم، جهت شبیه سازی ترابرد نوترون - فوتون از کد MCNPX2.6 استفاده گردیده است. در طراحی این سیستم از ضخامت های مختلف پارافین به منظور کندسازی نوترون و نیز ضخامت های مختلف سرب جهت رعایت اصول حفاظ سازی و فیزیک بهداشت استفاده شد. سیستم طراحی شده قادر به شناسایی ماده منفجره NG با وزن 323 گرم در مدت زمان 10 دقیقه و شناسایی ماده منفجره NG با وزن 1023 گرم در مدت زمان یک دقیقه می یاشد.