SICURA Day: Metodi innovativi per la sicurezza radiologica. Presentazione del sistema SICURA

Monday 14 Dec 2020, 09:00 → 17:00 Europe/Rome

online (Laboratori Nazionali di Frascati INFN)

Catalina Oana Curceanu (LNF), Roberto Bedogni (LNF)

Overview

SICURA Day è’ l'evento online conclusivo del progetto SICURA, finanziato dalla Regione Lazio nell'ambito del bando L.R. 13/2008 - art.4 “Progetti di Gruppi di Ricerca, Conoscenza e Cooperazione per un Nuovo Modello di Sviluppo”.

Si tratta di una giornata dedicata alla presentazione del progetto, dei risultati conseguiti e alla discussione circa i suoi possibili utilizzi in vari ambiti.

Il progetto, iniziato a Novembre 2018, riguarda lo sviluppo di una sonda portatile integrata e a basso costo, in grado di rivelare la presenza di sostanze radioattive emittenti raggi gamma e/o neutroni.

La sonda SICURA rappresenta un utilissimo strumento di sicurezza impiegabile, ad esempio, nei controlli presso potenziali obiettivi terroristici, come aeroporti, piazze, scuole, università, centri commerciali, ecc. Dotata di capacità identificativa ed elevata sensibilità, la sonda può essere utilizzata anche nel monitoraggio radiometrico presso ospedali, discariche, inceneritori, controllo di rottami o semilavorati, centri di ricerca e impianti nucleari.

All’evento, durante il quale si presenterà il progetto SICURA e di dimostreranno le funzionalità dell'omonima sonda, sono invitati a partecipare rappresentanti di piccole e medie imprese della Regione Lazio, che producono strumenti utilizzati per la rivelazione della radiazione, nonché potenziali soggetti interessati all’utilizzo dello strumento in vari ambiti, quali i controlli di sicurezza, il monitoraggio industriale, e la radioprotezione negli ospedali.

La partecipazione all'evento è estesa alle imprese del settore, agli stakeholder istituzionali, ai professionisti della sicurezza e della radioprotezione, all'INFN e agli enti di ricerca affini.

Seguiranno dettagli organizzativi.

SICURA DAY Bedogni_compressed.pdf

09:00 → 10:00 Sessione Introdutiva

09:00 Introduzione da parte della Responsabile della Divisione Ricerca LNF

Speaker: Paola Gianotti (LNF)

09:10 Innovazione e il trasferimento tecnologico nella nuova programmazione della Regione Lazio

Speaker: Dr Lorenzo Lo Cascio

09:20 Il Tech Transfer nell'INFN: opportunità di valorizzazione del know-how

Speaker: Mariangela Cestelli Guidi (LNF)

09:30 Il progetto SICURA

Speaker: Catalina Oana Curceanu (LNF)

Evento_SICURA_Curceanu.pdf

09:40 L’identificazione delle materie radioattive per la sicurezza e lotta al terrorismo

L’identificazione delle materie radioattive per la sicurezza e
lotta al terrorismo
Il traffico illecito di sostanze radioattive o nucleari anche a
scopi terroristici è da tempo considerato una minaccia reale, in
grado di influenzare le politiche, l’industria ed il mercato.
Questo tema verrà trattato sotto i profili storico e scientifico,
basandosi su dati dell’Agenzia internazionale per l’Energia
Atomica e di altre fonti di riferimento.

Speaker: Roberto Bedogni (LNF)

SICURA DAY Bedogni_compressed.pdf

10:00 → 12:00 Sessione tecnica

Convener: Claudio Cantone (LNF)

10:00 Sonda SICURA: i rivelatori per raggi Gamma

Speaker: Luca Menzio (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Evento_SICURA_Menzio.pptx

10:20 Sonda SICURA: misura di neutroni

Il progetto sicura ha come obbiettivo lo sviluppo di una sonda portatile per l’identificazione e quantificazione di sostanze emittenti raggi Gamma e neutroni. Tale sonda può trovare impiego sia in ambito sicurezza e lotta al terrorismo che nella radioprotezione operativa. In particolare la presenza di un rivelatore ad alta efficienza per neutroni permette di identificare i materiali nucleari, ingredienti fondamentali per ordigni nucleari. L’intervento descriverà lo stadio per neutroni della sonda SICURA e la sua caratterizzazione sperimentale.

Speaker: Alessandro Lega (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare)

Evento SICURA_misura di neutroni.pdf

10:40 Sonda SICURA: analisi multi-canale dell’ampiezza degli impulsi

Nell’ambito del progetto SICURA della Regione Lazio, l’azienda RTS Instruments Srl ha riprogettato e fornito un modulo di conversione analogico-digitale da inserire nella sonda portatile. Tale modulo appartenente alla serie MAB-03., acquisisce impulsi “a coda” tipicamente prodotti da rivelatori a semiconduttore o scintillatori e li processa attraverso sezioni analogiche e digitali. La sezione analogica, che si interfaccia ai preamplificatori, prevede l'amplificazione e la modulazione dell'impulso; la sezione di controllo associata alla funzione di conversione Analogico - Digitale (AD), prevede lo stretching degli impulsi e la gestione del processo di conversione AD; la sezione AD esegue una conversione veloce a 16 bit per l'analisi multicanale (MCA) e ha una configurazione di base con 2048 canali; la sezione microprocessore (uP) gestisce le funzionalità operative attraverso routine integrate molto veloci ed esegue diverse funzioni ausiliarie di input / output (I / O).

Speaker: Mr Luca Fabiano Ferrante Vero

11:00 Sonda SICURA: monitoraggio online e sistema di alert

La sonda SICURA ha come scopo principale quello di segnalare all'utilizzatore finale un'eventuale presenza di sorgenti radioattive in tempi molto rapidi, da confermare successivamente mediante uno scan più approfondito.
Per fare ciò, è stato ideato un sistema di lettura degli spettri digitali prodotti dalla catena di elettronica, basata su un microprocessore Arduino Mega, in grado di generare una pagina web privata tramite la quale operare la SONDA; l'interfaccia web, basata su un dialogo asincrono tra Arduino (server) e un qualsiasi web browser (client), permette l'utilizzo della sonda SICURA con un qualsiasi dispositivo elettronico capace di connettersi ad una rete WiFi. I dati, salvati su una scheda MicroSD, sono accessibili tramite una porta dalla quale estrarre la scheda.
Ulteriori dettagli, funzionalità e caratteristiche del sistema saranno presentate durante l'evento.

Speaker: Dr Alessandro Scordo (LNF)

slides.pptx

11:20 Discussione

12:00 → 14:00 Pausa pranzo

14:00 → 15:30 Sessione industriale

Convener: Lucia Sabbatini (LNF)

14:00 (RTS Instruments) Monitori RTS Instruments e il progetto RADIONUCLIDE

West Systems e RTS Instruments progettano e realizzano reti e stazioni di monitoraggio per la misura del rateo di irraggiamento gamma, della radioattività aerodispersa e per la caratterizzazione isotopica del particolato aerodisperso.
Nell’ambito del Progetto di Ricerca e Sviluppo “RADIONUCLIDE”, realizzato con il contributo dei fondi del bando “KETS tecnologie abilitanti" della Regione Lazio, si è affrontato il problema della possibile presenza di radioattività nei rifiuti solidi assimilati agli urbani.
Nell’ambito del progetto è stato sviluppato un sistema per la rilevazione ed identificazione di radionuclidi durante la fase di raccolta, di cui dotare i mezzi preposti alla raccolta dei rifiuti, portando a quindi a ridurre gli episodi di fermo-impianto e, al contempo, aumentare notevolmente il livello di sicurezza per i lavoratori addetti e la collettività. Il Progetto ha previsto una fase di sperimentazione nella quale il prototipo è stato installato su un mezzo di raccolta, messo a disposizione dall’azienda Ambiente e Salute Srl di Sora (FR), durante lo svolgimento delle normali attività di raccolta.

Speaker: Luca Fabiano Ferrante Vero

14:20 (CAEN) Tests and performances of a Special Nuclear Material Identifier for Nuclear Threats and SNM in realistic scenarios

Increase of concerns in global nuclear security oblige to consider scenarios where the ability to detect and alarm in seconds and identify within 1 minute assuring the identification of a nuclear threats and SNM in more realistic scenarios of possible Shielding and Masking with high level of efficiency is highly required. This paper is presenting extensive test results of a research that have been conducted for more than 4 years towards the realization of a portable advanced systems for the measurement and identification of radioactive material for example, in illicit trafficking capable to address complex scenarios such as Shielding and Masking and at the same time determine in real time a fully, without the need to require other support from experts to determine exactly the Threat including the determination of presence of SNM isotopes : U, Pu-239, PuWG, UWG, Am-Be, Am-Li, or a combination of Shielding and Masking scenarios. The performances of the devices are exceeding the actual referenced standards, especially in sensitivity and furthermore because is the only instrument that will be available for “Interdiction” in the world to execute in real time SNM identification. Typical detection time for this kind of measurement is 1s for gamma emitters, 2s for neutron emitters and 1 minute for identification including shielding. This paper presents a breakthrough portable radioactive isotope identifier. This device, based on an organic liquid scintillator with excellent Pulse Shape Discrimination (PSD) proprieties for the simultaneous detection of gamma rays and neutrons, detects radioactive source as Special Nuclear Material (SNM), medical, industrial and Naturally Occurring Radioactive Material. The exclusive feature of this instrument is the identification of neutron sources with discrimination between fission sources (like Californium 252Cf) and alpha-n type sources (like Americium Beryllium Am-Be) from Plutonium and Uranium through an innovative dedicated parallelized algorithm by using only the neutron detection. Individual thresholds for neutron and gamma counts are calculated to allow detection with 95% detection probability for a dose rate on the front face of the scintillator of at least 50 nSv/h. Alarms are triggered separately when the respective rate exceed these thresholds. The neutron source detection has also been proved in a gamma ray field up to 100-300 μSv/h. The electronics is equipped with two analog inputs and two high voltage power supplies in a small form factor thus becoming an enabling technology for higher performance yet portable radioactive isotope identifier devices, which can include more detectors and perform data fusion analysis. The addition of a second detector allows to detect a masked neutron source through the PSD algorithm performed by the liquid scintillator detector while the added inorganic scintillator identifies the masking gamma emitters. The inorganic scintillator allows also the calculation of Pu and U enrichment grade through characteristic gamma emission line.

Speaker: Giacomo Mangiagalli (CAEN SpA)

SNIPER-GN 2020 - dynamic.pdf

14:40 (RADONGAS SRL) L’identificazione dei radioisotopi nel controllo dei rottami o semilavorati metallici

Il D.Lgs. 101 del 31 luglio 2020 in materia di protezione contro le radiazioni ionizzanti introduce nuovi adempimenti in materia di controllo radiometrico per i soggetti operanti nel ciclo dei metalli, dalla semplice raccolta di rottami alla produzione di semilavorati. Le aziende che operano nei suddetti campi, tramite i loro esperti qualificati, devono attrezzarsi ad effettuare i controlli radiometrici per individuare la presenza di eventuali materie radioattive nei materiali utilizzati, trattati, prodotti, negli scarti e nelle polveri di abbattimento fumi. Per questi scopi è auspicabile disporre di strumentazione di misura portatile, semplice, affidabile ed altamente sensibile, in grado di segnalare non solo un eventuale incremento del campo radiante al di sopra del fondo naturale, ma anche di indicare il radioisotopo che ne è responsabile. L'impresario potrebbe così adempiere agli obblighi di legge senza appesantire la produzione con tempi e costi elevati. Inoltre, un evento di ritrovamento radioattivo sarebbe gestito rapidamente, senza incorrere nei rischi di sequestro dell’impianto e dei mezzi di trasporto per settimane o mesi, con indubbio danno economico.

Speaker: Dr Claudio Cazzato (RADONGAS SRL)

15:00 Discussione

15:30 → 16:00 Conclusioni

Speaker: Catalina Oana Curceanu (LNF)