اسم الباحث :م. ثوره حيدر اليوسف

المشرف : د.م. مجد الدين العلي

العنوان :تطوير تقنية الكشف عن المواد المتفجرة باستخدام تقنية تحليل النيترونات السريعة والحرارية النبضية

العنوان باللغة الإنكليزية :Development of an explosive detection technique using pulsed

العام :2019

القسم :الهندسة الالكترونية والاتصالات

الملخص :نظراً لكثرة الأنشطة الإرهابية حول العالم وخاصةً في الآونة الأخيرة، والتي سببت أضراراً بشرية وبيئية كارثية تم تطوير أساليب غير مدمرة والتي يمكن أن تكشف المتفجرات غير النووية في غضون فترة زمنية قصيرة جداً وبمعدلات خطأ قليلة نسبياً.

لكن الأساليب المستخدمة تعاني من عدة مشاكل: عوائق في إسقاط النترونات واستقبال الأشعة الناتجة عن العديد من العوامل التي تعيق عمل هذه الأنظمة، إضافة إلى المدة الزمنية الطويلة للكشف وأخطاء الكشف الناجمة عن التشويش الخارجي لذلك لابد من توفر تقنيات تُحسّن فعالية الإرسال ضمن هذه الأنظمة وتقلل نسبة الخطأ الناتجة عن الضجيج الخارجي.

انطلاقاً مما سبق تندرج أعمال بحثنا في تطوير نظام للكشف عن المواد المتفجرة خاصةً والمشبوهة عامةً على أساس تحليل النترونات السريعة الحرارية النبضية ((PFTNA باستخدام مولد نترون نبضي ديتريوم_ تريتينيوم  MEV (D-T)14.

باستخدام هذا النظام، يتم كشف وتمييز المادة المتفجرة من خلال معرفة عدد ذرات العناصر المكونة لها وخصائصها وكثافة المادة كما تم تحديد عتبة تجريبياً لتمييز المادة لمعرفة هل المادة متفجرة أو غير متفجرة.

تم التحقق من تأثير ظروف الكشف، مثل مسافة الكشف وكتلة العينة واعتبارات أخرى فكلما كانت المادة أقرب من مصدر الإشعاع كلما كان تأثير النترونات الحرارية والسريعة النبضية المنبعثة من المصدر أفضل، وكلما كانت كتلة المادة أقل كلما قلت نسبة النيتروجين والهيدروجين مما يؤدي الى تغير كثافة المادة المتفجرة، حيث يتم اسقاط نيترونات سريعة أولاً ومن ثم حرارية على العينة على شكل نبضات وذلك بواسطة مولد النيترونات لتتفاعل هذه النترونات مع ذرات العينة وتصدر عنها نترونات على شكل أشعة غاما يتم تحليل طيف الطاقة الناتجة عنها لتوفير معلومات عن العينة.

تمثل القيم الممثلة للمادة التي يتم توضيحها بيانياً والناجمة عن تطبيق تقنية (PFTNA) هوية أي مادة لكونها فريدة، كما نستفيد من هوية هذه المادة بالكشف عن أي مادة ممرّرة حيث نستطيع تحديد ما يلي:
1- المادة الممررة بشكل أكيد (وذلك في حالة التطابق).
2- المادة الممرّرة بشكل مشتبه (وذلك في حال تجاوز عتبة تشابه معينة).

 تم في بحثنا تجهيز قاعدة بيانات تحوي مواصفات كل مادة ليتم تمريرها على برنامج (GEANT4) الذي يقوم بتوليد هوية المادة باستخدام لغة (C++) ثم تتم معالجة هوية كل مادة باستخدام (netbeans) باستخدام

تم التحقق من تأثير ظروف الكشف، مثل مسافة الكشف وكتلة العينة واعتبارات أخرى فكلما كانت المادة أقرب من مصدر الإشعاع كلما كان تأثير النترونات الحرارية والسريعة النبضية المنبعثة من المصدر أفضل، وكلما كانت كتلة المادة أقل كلما قلت نسبة النيتروجين والهيدروجين مما يؤدي الى تغير كثافة المادة المتفجرة، حيث يتم اسقاط نيترونات سريعة أولاً ومن ثم حرارية على العينة على شكل نبضات وذلك بواسطة مولد النيترونات لتتفاعل هذه النترونات مع ذرات العينة وتصدر عنها نترونات على شكل أشعة غاما يتم تحليل طيف الطاقة الناتجة عنها لتوفير معلومات عن العينة.

تمثل القيم الممثلة للمادة التي يتم توضيحها بيانياً والناجمة عن تطبيق تقنية (PFTNA) هوية أي مادة لكونها فريدة، كما نستفيد من هوية هذه المادة بالكشف عن أي مادة ممرّرة حيث نستطيع تحديد ما يلي:
1- المادة الممررة بشكل أكيد (وذلك في حالة التطابق).
2- المادة الممرّرة بشكل مشتبه (وذلك في حال تجاوز عتبة تشابه معينة).

تم في بحثنا تجهيز قاعدة بيانات تحوي مواصفات كل مادة ليتم تمريرها على برنامج (GEANT4) الذي يقوم بتوليد هوية المادة باستخدام لغة (C++) ثم تتم معالجة هوية كل مادة باستخدام (netbeans) باستخدام لغة البرمجة جافا وأخيراً إظهار النتائج على برنامج (root version 5) حيث نلاحظ الفروق بين محددات المواد إضافة الى تحسين معدل الخطأ.

الكلمات المفتاحية: كشف المتفجرات، طيف الطاقة، تحليل النترونات السريعة والحرارية النبضية، مولد نترون نبضي، GEANT4

تحميل البحث