استخبارات القياس والتوقيع النووية

يُعتبر قياس شدة الإشعاعات المؤينة عالية الكثافة والجرعة التراكمية التي يتلقاها الأفراد معلومات أمان مهمة في الحرب النووية، وخاصة بعد حوادث الأسلحة النووية والتهديد المعاصر المتمثل في «القنبلة القذرة».

تقيس عملية المسح نوع الإشعاعات المؤينة النشطة الموجودة في:[4]

• جسيم ألفا.
• جسيم بيتا.
• النيوترون.
• الأشعة السينية.
• أشعة غاما.

لا تشكل بواعث جسيمات ألفا مثل تلك الموجودة في اليورانيوم المنضب (أي اليورانيوم 238) خطرًا عن بعد، ولكن قياسات جسيمات ألفا ضرورية للتداول الآمن للغبار المقذوف أو للمركبات التالفة ذات الدروع المكونة من اليورانيوم المنضب.

بدأت الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1959 بتجربة أجهزة استشعار نووية فضائية، بدءًا من أقمار فيلا الصناعية. كان الهدف الرئيسي من هذه التجارب هو اكتشاف أي انفجارات نووية في الفضاء باستخدام أجهزة الكشف بالأشعة السينية والنيوترونية وأشعة غاما.

أضافت أقمار فيلا الصناعية المتقدمة أجهزة استخبارات القياس والتوقيع الكهروضوئية التي يمكنها اكتشاف التجارب النووية على الأرض من خلال الكشف عن توقيع مميز للانفجارات النووية: مثل ومضة ضوء مزدوجة مع تباعد بين الومضات مقدر بالميلي ثانية. باستخدام أجهزة استشعار الترددات الراديوية لماسينت، يمكن أن تكتشف الأقمار الصناعية أيضًا تواقيع النبض الكهرومغناطيسي من خلال الأحداث التي تحصل على الأرض.

حلت العديد من الأقمار الصناعية المتقدمة محل أقمار فيلا الصناعية المبكرة، وتسمى حاليًا الوظيفة التي قامت بها هذه الأقمار باسم نظام الكشف النووي التشغيلي المتكامل، كوظيفة إضافية على أقمار نافستار الصناعية المستخدمة في معلومات الملاحة في نظام التموضع العالمي.

يمتلك الإشعاع المؤين تأثيرات هيكلية على المواد، إلى جانب الآثار البيولوجية المباشرة.

تُبنى المفاعلات النووية عادةً في مقرّات متينة، ولكن لم يُدرك مباشرةً أن تقصف النيوترون على المدى الطويل يمكن أن يرقق الفولاذ. على سبيل المثال، عندما لم تحصل مفاعلات الغواصات السوفييتية السابقة على صيانة كاملة أو إيقاف تشغيل بشكل كلي، ظهر خطر تراكمي يتمثل في إمكانية فقدان قوة الفولاذ الموجود في التطويق أو الأنابيب التي يمكن أن تصل إلى المركز وتحطمه. يمكن أن يساعد فهم هذه التأثيرات، كوظيفة «نوع الإشعاع وكثافته» في تنبؤ تحول المنشآت النووية سيئة الصيانة إلى خطورة حقيقية. يؤدي التقصف المحرّض بالإشعاع أثناء عمليات الطاقة في مفاعلات الطاقة النووية ذات المياه المضغوطة المُبردة بالماء الخفيف إلى تدهور بعض الخواص الميكانيكية المهمة للحفاظ على السلامة الهيكلية لأوعية ضغط المفاعل. يمكن أن تؤدي النيوترونات السريعة (الطاقة E> 1 ميلي إلكترون فولت)، الناتجة عن التقصف المحرّض بالإشعاع في فولاذ أوعية ضغط المفاعل، إلى تعريض سلامة الوعاء للخطر، في ظل ظروف درجات الحرارة والضغط القاسية على وجه التحديد، من خلال تقليل صلابة كسر الفولاذ. إن ما يسمى بتقصف النيوترونات السريع، هو وظيفة معقدة تتضمن العديد من العوامل بما في ذلك تدفّق النيوترون وطيف طاقة النيوترون والتركيب الكيميائي للفولاذ؛ ويمكن أن تلعب بعض العوامل الإضافية دورًا في هذه الوظيفة، مثل معدل دفق النيوترونات في حال لم يُفحص آثاره بالكامل. أصدرت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية متطلبات التصميم المطلوب للمساعدة على ضمان الحفاظ على السلامة الهيكلية لأوعية ضغط المفاعل، نظرًا لتداعيات السلامة الواضحة الناتجة عن حدوث اختراق محتمل لسلامة أوعية الضغط المفاعلات النووية. ومع ذلك، تفترض متطلبات هذا الغرض أن يُبنى المفاعل وفق عوامل أمان صارمة.

يمكن للإشعاع المؤين تدمير أو إعادة تعيين أشباه الموصلات. وبكل حال، هناك فرق في الضرر الناتج عن الإشعاعات المؤينة والضرر الناتج عن النبض الكهرومغناطيسي؛ فالنبض الكهرومغناطيسي لماسينت هو مجال مكمل لاستخبارات القياس والتوقيع النووية.

• بوابة السياسة
• بوابة طاقة نووية