Науково-технологічний центр в Україні STCU 8 -9 лютого

Науково-технологічний центр в Україні (STCU) 8 -9 лютого 2010, м. Київ, Україна Експертиза ядерних і радіоактивних матеріалів в Інституті ядерних досліджень В. В. Тришин Національна Академія Наук України Інститут ядерних досліджень www. kinr. kiev. ua

Зміст доповіді n Законодавча база n Мета і завдання ядерної (радіологічної) криміналістичної експертизи n Огляд технічних можливостей експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД n Міжнародне співробітництво в галузі протидії незаконному обігу та ядерної криміналістики n Приклади випадків експертизи ядерних і радіоактивних матеріалів вилученних із незаконного обігу

Правові основи для експертної діяльності ІЯД n Постанова Кабінету Міністрів України № 207 від 4 березня 1997 року "Про затвердження Порядку взаємодії органів виконавчої влади та причетних юридичних осіб в разі виявлення джерел іонізуючого випромінювання, які перебувають у незаконному обігу". Постанова встановлює порядок взаємодії органів виконавчої влади та причетних юридичних осіб в разі виявлення джерел іонізуючого випромінювання, які перебувають у незаконному обігу. Статус головної експертної організації було надано Інституту ядерних досліджень НАН України. n Розпорядження Кабінету Міністрів України № 488 -р від 3 вересня 1997 року: “Покласти на Інститут ядерних досліджень НАН України забезпечення науково-технічного супроводу та участі у проведенні державної експертизи в галузі обліку і контролю ядерних матеріалів, фізичного захисту ядерних установок, ядерних матеріалів”. n Постанова Кабінету Міністрів України № 813 від 2 червня 2003 року "Про затвердження Порядку взаємодії органів виконавчої влади та юридичних осіб, які провадять діяльність у сфері використання ядерної енергії, в разі виявлення радіонуклідних джерел іонізуючого випромінювання у незаконному обігу”. n Договір з Державною Службою експортного контролю України (1996 р. ) щодо проведення технічної експертизи ядерних товарів і технологій, товарів і технологій подвійного призначення.

Місце ядерної криміналістичної експертизи в протидії ядерній контрабанді та ядерному тероризму Три складові ядерної безпеки (Nuclear Security): Попереження (перша лінія оборони) Детектування (друга лінія оборони) Реагування (третя лінія оборони) Ядерна криміналістична експертиза – одна із складових “Реагування” Найвища мета ядерної криміналістичної експертизи: n Визначити джерело надходження вилученого ядерного матеріалу або джерела іонізуючого випромінювання, його можливе застосування і останнього законного власника.

Ядерна криміналістична експертиза n Досягнення цієї мети можливе лише за умови детальної характеризації вилученого матеріалу та порівняння визначенних характеристик з доступними даними виробників ядерних матеріалів та радіоізотопної продукції. Дослідження вилученого матеріалу / джерела Характеристики: • активність • ізотопний склад • хімічна сполука • домішки (хімічні і радіоактивні) • елементні / ізотопні відношення • дата виготовлення / вік • геометрія та розміри • густина • позначки (заводський номер) • колір. . . Список можливих виробників і користувачів База даних ядерних матеріалів / реєстр джерел Рекомендації щодо додадкових досліджень

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД Портативна система U/Pu In. Spector на основі планарного HPGe детектора GL 0515 R: FWHM=600 e. V at 122 ke. V Портативна електроніка: - In. Spector IMCA - DSA-1000 GL 1015 R: FWHM=550 e. V at 122 ke. V

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД Стаціонарний високоефективний HPGe гамма-спектрометр з цифровою і аналоговою електронікою

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД - Радіохімічна лабораторія для радіохімічного розділення та концентрування досліджуваних зразків - 4 -камерний напівпровідниковий альфа-спектрометр

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД 1220 Quantulus: низькофоновий рідинно-сцинтиляційний спектрометр

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД JCC-51 - колодязний лічильник збігів активного типу (AWCC) n Активний режим: вимірювання маси урану в зразках високого збагачення - метал, UO 2 у вигляді порошку і таблеток, U скрап, паливні стержні і т. і. n Пасивний режим: вимірювання ефективної маси 240 Pueff в зразках плутонію різного походження. n Нейтронне джерело: 1. 2 Кі Am. Li Gamma. Tron (модель AN-HP) використовується у вимірах в активному режимі n Електроніка: на базі зсувного регістра JSR-14 n Програмне забезпечення: INCC

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД Спеціалізоване програмне забезпечення і бібліотеки даних n GENIE-2000 V. 2. 1 A: базове програмне забезпечення для гаммаспектрометричних вимірів з інтерактивною підгонкою піків та іншими опціями n MGAU V. 2. 2 та V. 4. 0 та MGA V. 9. 63 : вимірювання ізотопного складу урану та плутонію методом багатогрупового аналізу n FRAM V. 3. 4 : вимірювання ізотопного складу урану і плутонію n IMCA V. 1. 1 : вимірювання збагачення товстих зразків урану n Nu. Chart V. 4. 0 : база ядерно-фізичних даних

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД Стандартний матеріал SRM 969 Матеріал: U 3 O 8 порошок, m = 200 г, = 2. 5 г/cм 3; Зовнішні розміри: Z = 80 мм, H = 90 мм; Об’єм матеріалу: DS = 70 мм, HS = 20. 8 мм; Товщина Al вікна: d = 2 мм. Сертифікований ізотопний склад, мас. %:

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД Стандартний матеріал CRM 146 Матеріал: U 3 O 8 порошок, m = 230 г, = 3. 78 г/cм 3; Зовнішні розміри: Z = 80 мм, H = 90 мм; Об’єм матеріалу: DS = 70 мм, HS = 15. 8 мм; Товщина Al вікна: d = 2 мм. Сертифікований ізотопний склад, мас. %:

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД - важкі захисні бокси (“гарячі” камери) для роботи з джерелами іонізуючого випромінювання високої активності - сховище ядерних матеріалів, обладнане сучасною системою фізичного захисту, для зберігання вилучених із незаконного обігу ядерних матеріалів.

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД n Категоризація ядерного матеріалу на місці інциденту (збіднений, низько- або високозбагачений уран, плутоній) n Радіологічна характеризація вилучних упаковок і предметів на місці інциденту (рівні рідіоактивного забруднення, дозові характеристики) n Прицезійне визначення ізотопного складу зразків Pu i U n Визначення віку (проміжку часу з моменту останнього хімічного розділення) зразків Pu i U n Визначення маси Pu i U в зразках різного походження n Визначення густини твердих зразків ядерних матеріалів n Дослідження слідових кількостей альфа-забруднення та ізотопного складу Pu i U в зразках навколишнього середовища, відібраних на місці інциденту

Технічні можливості експертного дослідження ядерних і радіоактивних матеріалів в ІЯД Подальше розширення можливостей (проекти TACIS & IFS): n Thermo. Finnigan Element 2 ICP-MS – високопрецизійний і високочутливий мас-спектрометр з індуктивно зв‘язаною плазмою n Мобільна експертна лабораторія з комплектом портативного обладнання для проведення експертного дослідження на місці інциденту n Створення регіональної (для країн блоку ГУАМ) експертної ядерної криміналістичної лабораторії на базі ІЯД НАН України

Міжнародна кооперація n Проект TACIS U 5/95 (1999 -2001) n Проект TACIS, програма ядерної безпеки 2005, Задача F (2008 -2012) n Проект TACIS, програма ядерної безпеки 2005, Задача K (2008 -2012) n Короткострокові й довгострокові тренінги фахівців ІЯД в Інституті трансуранових елементів (м. Карлсруе, Німеччина) (1999 - 2009)

Міжнародна кооперація Проект TACIS U 5/95 (1999 -2001): “Надання ефективної допомоги у протидії несанкціонованому обігу ядерних матеріалів” n Підвищено аналітичні можливості Головної експертної організації України - ІЯД НАН України n Проведено аналітичні тренінги для експертів ІЯД в ІТЕ, Карлсруе n Виконано модельне навчання з відпраціювання плану реагування на випадок виявлення ядерного матеріалу у незаконному обігу (Одеса – Київ – Відень - Карслруе) n Розроблено рекомендацій щодо порядку реагування на випадки виявлення ядерного матеріалу у незаконному обігу n Підписання угоди з ІТЕ про використання бази даних характеристик ядерних матеріалів європейських виробників

Міжнародна кооперація Модельне навчання: експертне дослідження в ІЯД n n n n Матеріал – паливні таблетки, UO 2 Кількість таблеток – 335 Загальна вага – 1628. 5 0. 2 г Зовнішній діаметр – 7. 55 0. 05 мм Діаметр отвору – 2. 4 0. 05 мм Вміст урану – 1435. 5 0. 2 г Рівень збагачення 235 U – 4. 42 0. 03 % Вага ізотопу 235 U – 63. 4 0. 4 г

Міжнародна кооперація Модельне навчання: Спільний аналіз в ITЕ Аналіз поверхневого забруднення паливної таблетки на скануючому електронному мікроскопі (СЕМ) з рентгенівським аналізатором

Міжнародна кооперація Модельне навчання: Спільний аналіз в ITЕ Результати аналізу методами СEM, титрування та TIMС

Приклади випадків експертизи Ядерні матеріали, досліджені в ІЯД з 1995 року Матеріал / Речовина Поступи в Маса, г Маса U, г Збагаченн я 235 U, % Маса г UO 2, таблетки 7. 5 мм 05. 03. 95 6011 5299 3. 6 191 UO 2, скрап 15. 05. 95 5117 4511 2. 1 95 UO 2, таблетки 7. 5 мм 20. 08. 97 4260 3755 4. 4 165 UO 2, таблетки 11. 5 мм 20. 08. 97 4795 4227 2. 0 84 U концентрат 08. 10. 99 16 14 0. 71 0. 1 UO 2, таблетки 7. 5 мм 17. 02. 00 1604 1414 4. 4 62 UO 2, таблетки 7. 5 мм 17. 02. 00 25 22 4. 4 1. 0 U, метал 1. 02. 05 12800 0. 28 36 U, метал 16. 04. 05 578 0. 39 2. 3 U, метал 26. 12. 06 300 - 400 кг 0. 3 - 0. 5 1. 2 - 1. 6 кг U, метал 22. 07 5300 0. 49 26. 0 U, метал 11. 06. 07 12800 0. 49 63 U, метал 14. 06. 07 320 0. 43 1. 4 UO 2(C 2 H 3 O 2) + 2 H 2 O 25. 07 200 112 0. 71 0. 8 U, метал 25. 07 540 0. 47 2. 5 U, метал 11. 06. 09 1685 0. 4 6. 7 U, метал 03. 07. 09 5300 0. 48 25. 5 235 U,

Приклади випадків експертизи Радіоактивні матеріали, досліджені в ІЯД з 1996 по 2004 рік №№ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Опис матеріалу Захисний контейнер із сріблястою металічною капсулою 10× 70 мм всередині Три радіоактивних джерела закритого типу всередині захисного контейнера Капсула з радіоактивною речовиною всередині захисного контейнеру Дата отримання Результати дослідження Можливе походження та застосування Серп. , 1996 Радіоактивний ізотоп 226 Ra. Джерело гамма- випромінювання Потужність дози опромінення на для радіоізотопних приладів поверхні контейнеру – 0, 8 м. Р/год. Лист. , 1996 Радіоактивний ізотоп 173 Cs. Калібрувальне джерело для Потужність дози опромінення на радіоізотопних приладів поверхні контейнеру – 1, 5 м. Р/год. Груд. , 1996 Радіоактивний ізотоп 226 Ra. Калібрувальне джерело для Активність – 0, 1 м. Кі. радіоізотопних приладів Радіоактивне джерело закритого типу. Калібрувальне джерело К 910 В Бер. , 1998 Радіоактивний ізотоп 133 Ba Калібрувальне джерело для Активність 0, 326 МБк. приладу "BACTER" (США). Капсула з радіоактивною Жовт. , 1998 Радіоактивні ізотопи: 134, 137 Cs, Зразок із зони відчуження 154, 155 речовиною всередині Eu, 125 Sb, 241 Am загальною Чорнобильської АЕС. захисного контейнеру активністю 4, 3 к. Бк. Індикатор диму – 61 шт. Лист. , 2000 Pu – 0, 2 мг: 239 Pu – 77%. Системи оповіщення про пожежу 239 Індикатор диму – 2 шт. Бер. , 2001 Pu – 18 мкг Pu – 78%. : Системи оповіщення про пожежу Бандероль Серп. , 2002 Природній U та Th – 125 к. Бк Танталіт – рудний концентрат Важкий захисний контейнер Квіт. , 2003 137 Cs – 24 ГБк Промислове джерело для рівнемірів 90 Циліндрична капсула Квіт. , 2003 Sr – 95 МБк Джерело електронів Металевий диск у свинцевому Серп. , 2003 241 Am – 300 МБк Джерело для РФ приладів контейнері Важкий захисний контейнер Жовт. , 2003 Три 137 Cs – 70 МБк, 2 ГБк та Прилади технологічного контролю 100 ГБк Бандероль з авіаційними Лист. , 2003 226 Ra – 0, 44 МБк Радіолюмінесцентне покриття годинниками Важкий захисний контейнер Черв. , 2004 137 Cs – 1, 1 ГБк Промислове джерело для рівнемірів 226 Шматок кольорового металу Черв. , 2004 Ra – 5 МБк Радіолюмінесцентне покриття Металевий диск у свинцевому Вер. , 2004 241 Am – 340 МБк Джерело для РФ приладів контейнері

Приклади випадків експертизи Приклад № 1: джерело 90 Sr, 95 МБк (серпень 2003)

Приклади випадків експертизи Приклад № 2: джерело Cs-137, 0. 7 Кі (серпень 2003) Приклад № 3: джерело Cs-137, 3. 0 Кі (жовтень 2003)

Приклади випадків експертизи Приклад № 4: Збройний Pu? (березень 2004)

Приклади випадків експертизи Приклад № 5: контейнер ГАММАРИД – 192/120 (грудень 2004) Збіднений уран: m = 12. 8 кг Відносний вміст ізотопів: U-234 < 0. 002%, U-235 – 0. 28%, U-238 – 99. 72% Джерело Ir-192 не виявлено.

Приклади випадків експертизи Приклад № 6: випадок в аеропорту Бориспіль (березень 2005) Виміри на місці інциденту Лабораторний аналіз m = 577, 850 0, 010 г U-234 – 0, 002 0, 001 % U-235 – 0, 390 0, 010 % U-238 – 99, 608 0, 010 % Забруднення поверхні терезів (альфа-спектрометрія): U-234 – 0. 0021 0. 0005%, U-235 – 0. 30 0. 07%, U-238 – 99. 70 0. 07%

Приклади випадків експертизи Приклад № 7: Джерела, виявлені на території недобудованої Кримської АЕС (січень 2006) 22 контейнери “ГАММАРИД”, виготовлені зі збідненого урану Дві бочки з під нейтронних джерел Шість контейнерів “Стапель-3 M” Два джерела 192 Ir Два вимірювачв рівня

Приклади випадків експертизи Приклад № 8: джерело 137 Cs, 0. 6 Кі (грудень 2006) Контейнер БГИ-75 А Гамма-спектрометричні виміри Портативний HPGe деректор Вихід транспортного каналу “гарячої” камери Джерело на позиції вимірювання в “гарячій” камері Вилучення джерела в “гарячій” камері

Приклади випадків експертизи Приклад № 9: виїзд експертної групи на полігон ПП “Рута” (Костянтинівський район Донецької обл. ) (квітень 2007) Експертне обстеження на місці Найактивніша точка: ПЕД впритул – 7 м. Зв/год

Приклади випадків експертизи Приклад № 10: Радіоактивна посилка (вересень 2007) Маса речовини (рудний концентрат) – 12 кг ПЕД на поверхні пакунку – 11 мк. Зв/год Питома активність 232 Th – 45 к. Бк/кг Питома активність 238 U – 20 к. Бк/кг

Приклади випадків експертизи Приклад № 11: джерело 14 C, 40 МБк (липень 2008) Бета-спектр (Quantulus 120)

Предложение по проекту УНТЦ: “Создание региональной сети по ядерной криминалистической экспертизе“ Участники проекта: Грузия: Институт физики им. Э. Л. Андроникашвили, Министерство образования и науки Грузии Украина: Институт ядерных исследований, Национальная Академия наук Украины Азербайджан: Институт Радиационных Проблем, Азербайджанская Национальная Академия наук Молдова: Центр научно-технического развития "Инотех", Национальное агентство по ядерному и радиологическому регулированию

Цели проекта Главная цель: n усиление и расширение региональных возможностей для обеспечения эффективного противодействия незаконному обороту ядерных и других радиоактивных материалов, а также ядерной контрабанде в регионе ГУАМ. Будет достигаться посредством: n создания и усовершенствования технического и информационного потенциала, а также n создания основ для эффективного взаимодействия и кооперации в области ядерной криминалистической экспертизы в регионе ГУАМ.

Технический подход n Создание / усовершенствование базовых технических возможностей участвующих ядерно-криминалистических лабораторий. n Создание продвинутой региональной ядернокриминалистической лаборатории в Украине на основе имеющейся технической оснащенности и опыта экспертного исследования ядерных и радиоактивных материалов в ИЯИ НАНУ. Дальнейшее расширение аналитических возможностей региональной лаборатории. n Создание базы для взаимной информационно-технической поддержки и кооперации в области ядерной криминалистики посредством предоставления необходимого коммуникационного оборудования, а также разработки и внедрения механизмов передачи данных, информации и образцов в рамках созданной сети. n Передача знаний и опыта в области ядерной криминалистической экспертизы посредством организации тренингов и обучения персонала участвующих лабораторий ГУАМ в ИТЭ (Карлсруэ).

Продвинутые технические и аналитические возможности да Об ра зц ы и ци я ма ор ы нн да ф и е Ин я цы аз р Об Азербайджан: национальная лаборатория и ац м ор ф нн ы Украина: региональная лаборатория Ин е Технический подход Грузия: национальная лаборатория Молдова: национальная лаборатория Базовые технические и аналитические возможности

Задачи проекта A. Создание / усовершенствование базовых технических возможностей участвующих ядерно-криминалистических лабораторий; дальнейшее расширение потенциала аналитических возможностей базовой региональной лаборатории для проведения совместного углубленного анализа ядерных и радиоактивных материалов. B. Сертификация и аккредитация ядерно-криминалистических лабораторий в соответствии с требованиями национальных норм и стандартов; сертификация и аккредитация базовой региональной лаборатории в соответствии с требованиям современных международных стандартов ISO по обеспечению и контролю качества аналитических измерений. C. Создание национального электронного репозитория (расширенной базы данных) по свойствам ядерных материалов, источников ионизирующего излучения и защитных контейнеров. D. Создание коммуникационно-информационных порталов в каждой ядернокриминалистической лаборатории для обеспечения оперативного обмена данными и информации между лабораториями-партнерами, эффективной координации совместных ядерно-криминалистических исследований, проведения консультаций и т. д. E. Разработка процедур и протоколов передачи данных и образцов в рамках региональной сети ядерно-криминалистических лабораторий. F. Тренинг персонала лабораторий по использованию полученного в рамках проекта оборудования и аналитических методик.

Создание баз данных по свойствам ядерных материалов, источников ионизирующего излучения и защитных контейнеров • Национальный электронный репозиторий ядерных материалов, источников ионизирующего излучения и защитных контейнеров, находящихся в использовании или изъятых из незаконного оборота • Данный репозиторий будет важным источником информации для установления происхождения, предполагаемого использования и последнего законного владельца изъятого ядерного или радиоактивного материала, а также обеспечения радиационной защиты персонала при обращении с такими материалами • Предполагаемое наполнение баз данных: Ø Тип источника / материала Ø Активность / Масса / Изотопный состав Ø Производитель и дата изготовления Ø Назначение и сфера использования Ø Серийный номер / номер партии Ø Организация-владелец Ø Сертификаты, фотографии, чертежи, описания и т. д. Ø Информация об инциденте (в случае изъятого материала)