핵 MASINT

Nuclear MASINT
인텔리전스 사이클 관리
정보수집관리
매신트

핵 MASINT는 일반적으로 MASINT(Measurement and Signature Intelligence, MASINT)를 구성하는 6대 하위학과의 하나로 핵무기, 원자로, 공정, 물질, 장치 및 시설과 관련된 기타 물리적 현상과 핵 방사선으로부터 파생된 정보의 측정과 특성화를 다룬다. 원자력 감시는 원격으로 또는 원자력 시설의 현장 검사 중에 할 수 있다. 데이터 이용은 핵무기, 원자로, 물질의 특성화를 초래한다. 많은 시스템이 핵물질 생산뿐만 아니라 핵폭발을 감지하고 감시한다.[1]

미 국방부에 따르면 MASINT는 기술적으로 파생된 정보(전통적인 이미지 IMINT 및 신호 지능 SIGINT 제외)로서 전용 MASINT 시스템에 의해 수집, 처리 및 분석될 때 서명(간결성 특성)을 탐지, 추적, 식별 또는 기술하는 지능이 발생한다.고정 또는 동적 대상 소스. MASINT는 1986년에 공식적인 정보 규율로 인정받았다.[2] 재료 인텔리전스는 주요 MASINT 분야(FM2-0Ch9) 중 하나:

대부분의 MASINT 하위 학문과 마찬가지로 핵 MASINT도 다른 학문과 중복된다. 원자력 MASINT에 의거한 방사선 조사는 지역 운영이거나 특정 사람 또는 사물에 미치는 영향을 측정할 것이다. 반면 핵실험 분석은 공기 샘플링, 오염 현장 등에서 채취한 샘플의 현장 또는 기준 실험실 분석에 초점을 맞춘다.

MASINT의 많은 분과와 마찬가지로, 특정 기법은 MASINT를 전기 광학, 핵, 지구 물리학, 레이더, 재료 및 무선 주파수 분야로 나누는 MASINT 연구 및 연구 센터에서 정의한 6대 개념 분야와 중복될 수 있다.[3]

특히 물질 MASINT에서는 핵 MASINT와 핵 분석 기법 사이에는 좁은 경계가 있다. 기본적인 차이는 핵 MASINT가 핵폭발, 사고나 테러로 인한 방사능 구름, 그 밖의 방사선 사건 유형과 같은 실시간 핵 사건의 특성을 다룬다는 점이다. 그러나 동일한 현상을 관찰하는 MASINT 분석가는 공기 샘플링, 지면 오염 또는 대기 중으로 방출되는 방사성 가스의 낙진 입자를 분석하는 등의 작업을 수행하면서 보다 미시적인 시야를 갖게 될 것이다.

일부 핵 MASINT 기법은 이 하위 훈련으로 상당히 임의로 배치된다. 예를 들어 핵폭발로 인한 구름의 밝기 및 불투명도 측정은 대개 핵 MASINT로 간주되지만, 그러한 변수를 측정하는 데 사용되는 기법은 전기 광학이다. 여기서의 임의적 구분은 핵 MASINT를 전기 광학 MASINT보다 더 구체적인 설명으로 간주한다.

방사선조사 및 선량측정

핵전쟁에서는 핵무기 사고 이후, 그리고 현대의 '더러운 폭탄' 방사선전 위협과 함께, 고강도 전리방사선의 강도, 그리고 인력에 의해 수신된 누적 선량을 측정하는 것이 중요한 안전정보다.[3]

조사 함수는 다음에서 발생하는 활성 전리방사선의 유형을 측정한다.[4]

고갈된 우라늄(DU) (즉, 우라늄 238)에 있는 것과 같은 알파 입자 방출기는 먼 거리에서는 위험하지 않지만, 발사체 먼지 또는 DU 갑옷으로 손상된 차량의 안전한 처리를 위해서는 알파 입자 측정이 필요하다.

사람이 모니터링할 수 있는 환경 조사

알파 입자를 검출할 수 있는 기본적인 현장 조사 기구는 AN/PDR-77과 같은 섬광계로, "최대 8개의 서로 다른 탐침을 수용해야 한다. 각 프로브는 자동으로 인식되며 비휘발성 메모리에 고유한 교정 정보가 저장된다. AN/PDR-77에는 3개의 프로브가 함께 제공된다. 100cm2 아연 황(ZnS) 알파 탐침, 2개의 가이거 튜브 베타 및/또는 감마 탐침, 5인치 아이오딘화 나트륨(NaI) 저에너지 X선 탐침으로 플루토늄과 아메리슘(Am)-241의 표면 오염도를 μCi/m2에서 측정하고 찾을 수 있다. GM 팬케이크 프로브와 1" x 1.5" NaI 마이크로-R 프로브.various sields가 포함된 액세서리 키트를 사용할 수 있어 알파 및 베타 입자가 센서에 도달할 수 있다."

삼중수소 조사에 전문화된 계측기가 사용된다. 삼중수소 수준은 AN/PDR-73 또는 -74로 측정된다. 다양한 이온화 챔버, 필름 배지, 열적 발광 개인 선량계를 이용할 수 있다.

"우라늄 현장조사는 우라늄 동위원소와 딸들이 방출하는 60~80 keV 범위에서 X선을 측정해 가장 잘 이뤄진다. 플루토늄의 경우 강력한 60 keV 감마선을 방출하는 동반 오염물질 Am-241을 검출하는 것이 최선의 방법이다. ( 도와 주)"필드 환경에서 제어되지 않을 수 있는 요인들 중 많은 a에서 관리할 수 있는 원래 분석과 무기의 나이 알면 플루토늄의 americium에 대한 비율이 정확하게도 그렇고 총 플루토늄 오염 결정할 수 있다.(DoD3150.8-M&페이지의 주 221)harv 오류:노 타깃:CITEREFDoD3150.8-Mp._221 계산될 수 있 폭도사고 현장으로 데려올 수 있는 일레 실험실 일반적으로 성능에는 감마 분광법, 매우 얇은 알파 및 베타 방출 검체에 대한 낮은 배경 계수, 삼중수소와 같은 극도로 낮은 에너지 베타 방출체에 대한 액체 섬광 계수기가 포함된다.

DoD 지침은 검출이 측정보다 어렵다는 것을 명확히 하며, 후자는 MASINT에 필요하다."P5.2.2.1. 핵 방사선은 탐지하기가 쉽지 않다. 방사선 검출은 항상 다단계, 고도로 간접적인 과정이다. 예를 들어 섬광 검출기에서 입사 방사선은 광자를 방출하여 방출하는 형광 물질을 흥분시킨다. 그 빛은 전자 눈사태를 촉발하는 광전자 증배관의 복사기에 집중된다. 전자 샤워기는 작동자가 읽은 미터기를 작동시키는 전기 펄스를 생성한다. 놀랄 것도 없이 실제로 방출되는 방사선의 양과 계량기의 판독 사이의 양적 관계는 많은 요인의 복잡한 함수다. 그러한 요소들은 실험실 내에서만 잘 통제될 수 있기 때문에, 실험실 환경에서만 진정한 측정을 할 수 있다." 이것은 현장 실험실이 될 수 있다.

반도체, 특히 고순도 게르마늄에 기반한 검출기는 섬광기보다 내인성 에너지 분해능이 뛰어나며 감마선 분광 분석이 가능한 경우 선호된다. 중성자 검출기의 경우 중성자를 효율적으로 산란시키는 수소가 풍부한 섬광 물질을 사용해 고효율성을 얻는다. 액체 섬광 카운터는 베타 방사선을 계량하는 효율적이고 실용적인 수단이다.

고준위 방사성 지역 조사

체르노빌이나 아이다호 SL-1과 같은 일부 원자로 사고는 극도로 높은 수준을 남겼다. 체르노빌의 경우, 몇몇은 알고도 그렇지 않은 많은 용감한 구조 및 경감 노동자들이 스스로 목숨을 끊었다. SL-1의 매우 세심한 정리는 원격 지역 및 격납 장치가 무결성을 유지하는 곳에서 위험을 최소화했다.

그 사건들 그리고 다른 사건들 이후로, 원격으로 작동하거나 자율적인 차량 기술들이 향상되었다.

안티뉴트리노 탐지 및 모니터링

원자로에서 발생하는 에너지의 상당 부분은 극도로 침투하는 안티뉴트리노 형태로 손실되며, 그 안에 있는 반응의 종류를 알 수 있는 서명이 있다. 따라서 항우울제 검출기는 원거리에서 위치를 파악하고 감시하기 위해 연구되고 있다.[5] 초기에는 주파수 데이터의 부족으로 인해 억제되었던 2000년대 초반에 분해능이 증가하면서 이 과정이 캐나다에서 입증되었으며 이란 핵 에너지 프로그램 내에서 제안된 원자로를 원격으로 모니터링하는 데 유용할 것으로 제안되었다.[6][7][8][9] 중국의 다국적 다야만 원자로 뉴트리노 실험은 현재(2016년 기준) 이 분야에서 세계에서 가장 중요한 연구시설이다.

우주 기반 핵에너지 검출

1959년 미국은 벨라 호텔 위성을 시작으로 우주 기반 핵 센서 실험을 시작했다. 이것들은 원래 X선, 중성자, 감마선 탐지기를 사용하여 우주에서 핵폭발을 탐지하기 위한 것이었다. 첨단 벨라 위성은 핵폭발의 특징적 시그니처인 이중 광선 섬광(double light flash)을 감지해 지구상의 핵실험을 탐지할 수 있는 전자광학 MASINT 장치(bangmeters)를 탑재했다. 위성은 무선주파수 MASINT 센서를 사용하여 지구상의 사건으로부터 전자파 펄스(EMP) 시그니처를 검출할 수 있다.

몇 개의 더 발전된 위성이 초기 VELA를 대체했고, 그 기능은 GPS 네비게이션 정보에 사용되는 NAVSTAR 위성의 추가 기능으로 오늘날 통합 운영 핵 탐지 시스템(IONDS)으로서 존재한다.

전리방사선이 물질에 미치는 영향

즉각적인 생물학적 영향을 넘어, 전리방사선은 물질에 구조적 영향을 미친다.

구조적 약화

원자로는 보통 견고한 주택에 있지만, 장기간의 중성자 폭격이 강철을 부서뜨릴 수 있다는 것은 즉시 실현되지 않았다. 예를 들어 구소련 잠수함 원자로에 완전한 유지보수나 폐로가 주어지지 않을 경우, 원자로 건물 내의 강철 또는 핵에 도달할 수 있는 배관이 강도를 잃고 파괴될 수 있는 누적 위험이 있다. 그러한 영향을 방사선 유형과 밀도의 함수로 이해하면 제대로 유지되지 않는 원자력 시설이 언제 더 위험할 수 있는지 예측하는 데 도움이 될 수 있다.[10] "경수 냉각 가압수 원자로의 전력 운전 중, 방사선에 의한 부서짐은 원자로 압력 용기(RPV)의 구조적 무결성 유지에 중요한 특정 기계적 특성을 저하시킬 것이다. 구체적으로 RPV 강철의 고속 중성자(E > 1 MeV) 방사선에 의한 부서짐은 강철의 파단 강도의 감소를 통해 극한의 온도 및 압력 조건에서 혈관 무결성을 손상시킬 수 있다. 소위 고속 중성자 부서짐은 중성자 플루언스, 중성자 에너지 스펙트럼, 강철의 화학적 구성을 포함한 많은 요소들의 복잡한 기능이다. 영향을 충분히 조사하지 않은 중성자 플루언스 비율과 같은 추가 요소도 발생할 수 있다. 미국 원자력규제위원회(NRC)는 압력용기의 건전성에 잠재적 균열이 초래하는 명백한 안전성 영향 때문에 원자로 압력용기의 구조적 건전성이 보존되도록 돕기 위해 설계한 요건을 발표했다."(CIRMS-4, 페이지 76) 이 없음: 그러나 이 목적의 요건은 원자로가 엄격한 안전 요인에 따라 건설되었다고 가정한다.

반도체 피해

전리방사선은 반도체를 파괴하거나 재설정할 수 있다. 그러나 전리방사선과 전자파 펄스에 의한 손상에는 차이가 있다. 전자기 펄스(EMP) MASINT는 핵 MASINT를 보완하는 규율이다.

참조

  1. ^ US Army (May 2004). "Chapter 9: Measurement and Signals Intelligence". Field Manual 2-0, Intelligence. Department of the Army. FM2-0Ch9. Retrieved 2007-10-03.
  2. ^ Interagency OPSEC Support Staff (IOSS) (May 1996). "Operations Security Intelligence Threat Handbook: Section 2, Intelligence Collection Activities and Disciplines". IOSS Section 2. Retrieved 2007-10-03.
  3. ^ Center for MASINT Studies and Research. "Center for MASINT Studies and Research". Air Force Institute of Technology. CMSR. Archived from the original on 2007-07-07. Retrieved 2007-10-03.
  4. ^ Office of the Assistant to the Secretary of Defense for Nuclear and Chemical and Biological Defense Programs (February 22, 2005). "Nuclear Weapon Accident Response Procedures (NARP)". DoD3150.8-M. Retrieved 2007-10-03.
  5. ^ "Using antineutrinos to monitor nuclear reactors". physicsworld.com. 12 August 2014. Retrieved 1 October 2016.
  6. ^ 원자로를 감시하기 위해 안티뉴트리노 사용
  7. ^ 안티뉴트리노 탐지기가 이란의 핵 프로그램을 감시하는 열쇠가 될 수 있다. 새로운 종류의 소형 안티뉴트리노 검출기가 차세대 원자력 안전장치인 IEEE 스펙트럼이 될 수 있다.
  8. ^ CANDU 비확산 및 안전조치: "잘 말하지 않는 좋은 이야기" 14페이지
  9. ^ 비확산을 위한 안티뉴트리노 검출
  10. ^ Council on Ionizing Radiation Measurements and Standards (December 2004). "Fourth Report on Needs in Ionizing Radiation Measurements and Standards" (PDF). CIRMS-4. Archived from the original (PDF) on 2007-06-24. Retrieved 2007-10-17.