Academic literature on the topic 'Geiger-Muller sensor'

Threat assessments continue to conclude that terrorist groups and individuals as well as those wanting to cause harm to society have the ambition and increasing means to acquire unconventional weapons such as improvised nuclear explosive devices and radiological disposal devices. Such assessments are given credence by public statements of intent by such groups/persons, by reports of attempts to acquire radioactive material and by law enforcement actions which have interdicted, apprehended or prevented attempts to acquire such material. As a mechanism through which to identify radioactive materials being transported on an individual’s person, this work sought to develop a detection system that is of lower-cost, reduced form-factor and more covert than existing infrastructure, while maintaining adequate sensitivity and being retrofittable into an industry standard and widely utilised Gunnebo Speed Gate system. The system developed comprised an array of six off-set Geiger–Muller detectors positioned around the gate, alongside a single scintillator detector for spectroscopy, triggered by the systems inbuilt existing IR proximity sensor. This configuration served to not only reduce the cost for such a system but also allowed for source localisation and identification to be performed. Utilising the current setup, it was possible to detect a 1 µSv/h source carried into the Speed Gate in all test scenarios, alongside locating and spectrally analysing the material in a significant number.

Radiological monitoring is fundamental for compliance with radiological protection policies in the aftermath of radiological events, such as nuclear accidents, terrorism, and out-of-commission uranium mines. An effective strategy for radiation monitoring is to use radiation detectors coupled with Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), enabling for quicker surveillance of large areas without involving the need of human presence in the target area. The main aim of this study was to formulate the parameters for a UAV flight strategy in preparation for future field measurements using Geiger–Muller Counters (GMC) and Cadmium Zinc Telluride (CZT) spectrometers. As a proof of concept, the prepared flight strategy will be used to survey out-of-commission uranium mines in northern Portugal. Procedures to assure the calibration of the CZT and verification of the GMCs were conducted, as well as a sensitivity analysis of the sensors considering different acquisition times, distance to source, and detector response time. This article reports specific parameters, such as UAV distance to ground, time of exposition, speed, and the methodology to perform the identification and calculate the activity of possible radioactive sources. An effective flight strategy is also presented, aiming to use radiation detectors coupled with UAVs to undertake extensive monitoring of areas with enhanced levels of environmental radiation, which is of prime importance due to the lasting hazardous effects of enhanced environmental radiation in the nearby ecosystem and population.

As nuclear technology evolves, and continues to be used in various fields since its discovery less than a century ago, radiation safety has become a major concern to humans and the environment. Radiation monitoring plays a significant role in preventive radiological nuclear detection in nuclear facilities, hospitals, or in any activities associated with radioactive materials by acting as a tool to measure the risk of being exposed to radiation while reaping its benefit. Apart from in occupational settings, radiation monitoring is required in emergency responses to radiation incidents as well as outdoor radiation zones. Several radiation sensors have been developed, ranging from as simple as a Geiger-Muller counter to bulkier radiation systems such as the High Purity Germanium detector, with different functionality for use in different settings, but the inability to provide real-time data makes radiation monitoring activities less effective. The deployment of manned vehicles equipped with these radiation sensors reduces the scope of radiation monitoring operations significantly, but the safety of radiation monitoring operators is still compromised. Recently, the Internet of Things (IoT) technology has been introduced to the world and offered solutions to these limitations. This review elucidates a systematic understanding of the fundamental usage of the Internet of Drones for radiation monitoring purposes. The extension of essential functional blocks in IoT can be expanded across radiation monitoring industries, presenting several emerging research opportunities and challenges. This article offers a comprehensive review of the evolutionary application of IoT technology in nuclear and radiation monitoring. Finally, the security of the nuclear industry is discussed.

В кваліфікаційній роботі розроблено метод розпізнавання імпульсів іонізуючого випромінювання для задачі підвищення інформативності іонізаційного методу радіометричних вимірювань. Проаналізовано відомі методи вимірювання радіоактивності та встановлено, що іонізаційний метод вимірювання радіоактивності з застосуванням давачів Гейгера-Мюллера є дешевим та простим, але недостатньо інформативним. Розроблений метод відрізняється підвищеною інформативністю та точністю. За допомогою введення давача Гейгера-Мюллера в обмежений пропорційний режим роботи, вдалось виявити нові інформативні ознаки у імпульсах на його виході. В якості інформативних ознак запропоновано використовувати відмінності у спектральній густині потужності імпульсів.
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ8 ВСТУП 9 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 12 1.1. Основні види іонізуючого випромінювання 12 1.2. Методи реєстрації іонізуючого випромінювання14 1.3. Особливості іонізаційного методу реєстрації іонізуючого випромінювання17 1.3.1. Основні принципи роботи і конструкція давачів Гейгера-Мюллера22 1.3.2. Виявлення нейтронів за допомогою давача Гейгера-Мюллера 26 1.3.3. Пропорційні лічильники 26 1.4. Висновки до розділу 1 .28 РОЗДІЛ 2. ОСНОВНА ЧАСТИНА 29 2.1. Оцінка іонізуючого випромінювання як випадкового процесу29 2.2. Характеристика сигналу на виході радіометричної установки33 2.3. Висновки до розділу 2 42 РОЗДІЛ 3. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 43 3.1. Оцінка впливів на давач Гейгера-Мюллера 43 3.2. Експериментальна установка та режим роботи давача Гейгера-Мюллера 44 3.3. Оцінка окремих імпульсів на виході радіометричної установки 50 3.4. Висновки до розділу 3 57 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 58 4.1. Безпека в надзвичайних ситуаціях 58 7 4.1.1. Мета забезпечення єдності вимірювань характеристик іонізуючих випромінювань 58 4.1.2. Порядок виконання заходів щодо забезпечення єдності вимірювань характеристик іонізуючих випромінювань і ядерних констант 60 4.1.3. Заходи метрологічного забезпечення в єдиній державній системі цивільного захисту63 4.2. Охорона праці 66 4.3. Висновки до розділу 4 69 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ .70 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 72 Додаток А. Параметри основних видів іонізуючого випромінювання 75 Додаток Б. Копія тези конференції 76