Aparato y método para detectar radiación o blindaje contra la radiación en contenedores de transporte.

Un sistema que comprende un ordenador (26) y un dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24),

elsistema estando adaptado para detectar la presencia de material fisible o radioactivo en un contenedor de transporte(9);

caracterizado porque el sistema comprende además:

un conjunto de grúa de contenedores (3) operado para izar dicho contenedor (9);

en el que el dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) está ubicado en dicho conjunto de grúa decontenedores (3) y es operable para detectar la presencia de dicho material fisible o radioactivo cuando está próxima adicho contenedor (9) durante la manipulación del mismo por el conjunto de grúa de contenedores (3); y

en el que dicho dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) está adaptado para desarrollar una señalde salida que es comunicada a dicho ordenador (26), dicho ordenador (26) en respuesta a dicha señal de salida estandoadaptado para comparar dicha señal de salida con un umbral predeterminado, cuya comparación permite determinar unestado de dicho contenedor (9).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

0001 La presente invención esta dirigida a un método para la detección de materiales fisibles o radiactivos. más preferiblemente, está dirigida a un método para detectar la presencia de materiales radioactivos en un contenedor de transporte donde el contenido del contenedor se muestra en un manifiesto, albarán u otra lista de contenidos.

2. Antecedentes de la Materia

0002 El 11 de Setiembre de 2001, los Estados Unidos fueron atacados por una red terrorista llamada Al Qaeda. Los terroristas de Al Qaeda secuestraron cuatro aviones comerciales para lanzar un ataque masivo. Los terroristas llevaron un avión de pasajeros secuestrado contra cada una de las torres gemelas del World Trade Center en la ciudad de Nueva York y uno contra el Pentágono en Washington D.C., el cuartel militar general de nuestro país. Los esfuerzos de los valientes pasajeros y de la tripulación del avión comercial frustraron el intento de estrellar el cuarto avión comercial secuestrado contra un objetivo adicional, lo más probable en el área de Washington D.C., haciendo que éste se estrellara en el campo de Pensilvania. En total, más de 3000 personas murieron en suelo americano la mañana del 11 de Setiembre de 2001.

0003 Los ataques del 11 de Setiembre fueron una llamada de atención para Estados Unidos. Los estadounidenses pronto se dieron cuenta que nuestra sociedad libre y abierta era vulnerable a un ataque terrorista de muchas maneras. En todas partes, los estadounidenses vieron vulnerabilidades, especialmente a “armas de destrucción masiva” tales como armas nucleares. Un tipo de arma nuclear es un dispositivo, como una bomba o cabeza armada, cuyo gran poder explosivo deriva de la liberación de energía nuclear.

0004 Otro tipo de arma nuclear incluye la llamada “bomba sucia”. Una bomba sucia es un dispositivo explosivo convencional embalado con material radioactivo para esparcir contaminación radioactiva que causa enfermedades en los seres humanos. La enfermedad por radiación es una enfermedad inducida por la exposición a radiaciones ionizantes, que varia en gravedad desde nauseas, vómitos, dolor de cabeza, y diarreas a la perdida de pelo y dientes, reducción de glóbulos rojos y blancos, hemorragia extensa, esterilidad y muerte.

0005 La vulnerabilidad de daños a la población causada por terroristas con armas nucleares requiere que tales armas sean entregadas a y detonadas en la zona objetivo. Sin embargo, un terrorista se basa en el sigilo en el que libera un arma y no en medios militares convencionales de suministro. Por ejemplo, un terrorista puede ser capaz de introducir clandestinamente un arma nuclear en suelo americano escondiéndola en uno de las decenas de miles de contenedores de transporte que son traídos a los Estados Unidos cada día.

0006 Uno de los propósitos de esta invención, cuando es usada junta con dispositivos de detección de radiación y detección de blindajes de radiación, es prevenir el transporte furtivo de armas nucleares en contenedores de transporte entrando y saliendo de puertos en todo el mundo, en general, y dentro y fuera de puertos en los Estados Unidos, en particular. Otro propósito de esta invención, cuando es usada junto con dispositivos de detección de radiación y detección de blindaje de radiación, es impedir que se importen furtivamente armas nucleares en los Estados Unidos en contenedores de transporte que son (1) cargados en puertos extranjeros; (2) transportados a los Estados Unidos por buques, incluyendo grandes buques portacontenedores oceánicos que llevan más de 4.000 contenedores de transporte equivalentes de veinte pies (“TEUs”) ; y, (3) descargados en, o acercados muy cercanamente a, puertos o centros poblados en los Estados Unidos. Usando esta invención junto con dispositivos de detección de radiación y detección de blindaje de radiación, la amenaza de ataques terroristas en los Estados Unidos o cualquier otra nación con armas nucleares puestas muy próximas a centros poblados furtivamente en un contenedor de transporte puede ser mitigada.

a. Sistemas de Detección 0007 Es sabido en la materia de tecnología de detección de armas nucleares que las armas nucleares en base a uranio emiten rayos gamma detectables. Con el símbolo “U” en la tabla periódica, el uranio es un elemento metálico pesado de color blanco plateado, radioactivo y tóxico, fácilmente oxidado, y con 14 isótopos conocidos de las cuales el U238 es el más abundante en la naturaleza. El elemento aparece en varios minerales, incluyendo uraninita y carnotita, de las cuales se extrae y procesa para su uso. Tiene un numero atómico 92; peso atómico 238, 03; punto de fusión 1132ºC; punto de ebullición 3818ºC; peso específico 15, 95; valencia 2, 3, 4, 5, 6. El uranio es enriquecido en un proceso por el cual aumenta la cantidad de uno o más isótopos radiactivos en el material.

0008 También es sabido en la materia de tecnología de detección de armas nucleares que las armas nucleares en base a plutonio emiten rayos gamma detectables. Teniendo el símbolo “Pu” en la tabla periódica, el plutonio es un elemento transuránico metálico plateado naturalmente radioactivo, que existe en minerales de uranio y se produce artificialmente por bombardeo de uranio con neutrones. Su isótopo de vida más larga es Pu244 con una vida media de 76 millones de años. Es un veneno radiológico, específicamente absorbido por la medula ósea, y es usado, especialmente el altamente fisible isótopo Pu239, como combustible para reactores y en armas nucleares. Tiene un numero atómico 94; punto de fusión 640ºC; punto de ebullición 3235ºC; peso específico 19, 84; valencia 3, 4, 5, 6.

0009 Desde el trabajo de 1911 de Hans Geiger, se conoce que unos dispositivos pueden detectar la presencia de radiación ionizante. Denominado contador Geiger-Müller, una versión mejorada del dispositivo detecta partículas alfa, electrones y fotones electromagnéticos ionizantes. Modernamente, se usa el centelleo plástico para detectar radiación gamma. Por ejemplo, Canberra Industries, Inc. de Meriden, CT (www.canberra.com) fabrica y comercializa monitores que usan detectores de centelleo diseñados para el control radiológico de los vehículos de peatones, camiones y vagones de ferrocarril. En otro ejemplo, Amptek, Inc. de Bedford, MA (www.amptek.com) fabrica y comercializa un detector de centelleo “Gamma-8000” que utiliza detección y digitalización de cristal de ioduro de sodio para detectar y analizar espectográficamente la radiación gamma. Hay otros dispositivos comercialmente disponibles que pueden ser usados para detectar radiación, incluyendo los que usan tanto materiales de centelleo como de no centelleo (detectores de estado sólido tales como el yoduro de mercurio o telururo de cadmio) . En esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, todos estos dispositivos se refieren en general como “dispositivo (s) de detección de materiales fisibles o radioactivos”.

0010 Es conocido en la materia de tecnología de detección de armas nucleares que la presencia de armas nucleares basadas en uranio y plutonio puede ser ocultada cubriendo el arma con material de blindaje de la radiación como el plomo. Teniendo el símbolo “Pb” en la tabla periódica, el plomo es un elemento metálico denso, blando, maleable, dúctil, de color blanco azulado, extraído principalmente de galena y usado en contenedores y tubos anticorrosivos, metal de soldadura y de tipos de imprenta, balas, blindaje de radiación, pinturas, y compuestos antidetonantes. Tiene un numero atómico 82; peso atómico 207, 2; punto de fusión 327, 5ºC; punto de ebullición 1744ºC; peso específico 11, 35; valencia 2,

4. Un arma nuclear podría colocarse en un contenedor de transporte y luego ser cubierta con una capa de material de blindaje de radiación, normalmente plomo de una o dos pulgadas o más de grosor. De este modo, los dispositivos o dispositivo de detección de material fisible o radiactivo no podrán ser capaces de identificar la presencia del arma nuclear. Por tanto, puede usarse material de blindaje de radiación para entregar y detonar un arma nuclear en suelo estadounidense poniendo el arma en el país furtivamente en un contenedor de transporte.

0011 Otros materiales de blindaje son también conocidos en la técnica. Por ejemplo, el hormigón de alta densidad es normalmente usado para contener emisiones radioactivas en las estructuras. El espesor de hormigón de alta densidad para blindar un arma nuclear colocada en un contenedor de transporte podría estar en el mismo orden de magnitud que el espesor de plomo requerido en el ejemplo anterior. Todos estos materiales... [Seguir leyendo]

1. Un sistema que comprende un ordenador (26) y un dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) , el sistema estando adaptado para detectar la presencia de material fisible o radioactivo en un contenedor de transporte (9) ;

caracterizado porque el sistema comprende además:

un conjunto de grúa de contenedores (3) operado para izar dicho contenedor (9) ;

en el que el dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) está ubicado en dicho conjunto de grúa de contenedores (3) y es operable para detectar la presencia de dicho material fisible o radioactivo cuando está próxima a dicho contenedor (9) durante la manipulación del mismo por el conjunto de grúa de contenedores (3) ; y

en el que dicho dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) está adaptado para desarrollar una señal de salida que es comunicada a dicho ordenador (26) , dicho ordenador (26) en respuesta a dicha señal de salida estando adaptado para comparar dicha señal de salida con un umbral predeterminado, cuya comparación permite determinar un estado de dicho contenedor (9) .

2. El sistema de la Reivindicación 1 en el que dicho conjunto de grúa de contenedores (3) incluye un accesorio de elevación (8) para acoplar dicho contenedor (9) , dicho dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) estando montado en dicho accesorio de elevación (8) .

3. El sistema de la Reivindicación 1 en el que dicho ordenador (26) genera un certificado que verifica que dicho contenedor (9) no contiene una cantidad de dicho material mayor que una cantidad máxima predeterminada en el caso en que dicha señal de salida es menor que dicho umbral.

4. El sistema de la Reivindicación 1 en el que dicho ordenador (26) desarrolla una señal de salida indicativa de que dicho material está presente en dicho contenedor (9) en el caso en que la señal de salida excede dicho umbral.

5. Un método para la detección de la presencia de material fisible o radioactivo dentro de un contenedor de transporte

(9) caracterizado porque el método comprende los pasos de: colocar un dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) en un conjunto de grúa de contenedores (3) operable para elevar dicho contenedor; posicionar el dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) en una relación espacial fija próxima a dicho contenedor de transporte (9) durante la manipulación del mismo por el conjunto de grúa de contenedores (3) ; y comparar una señal de salida de dicho dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) con un umbral predeterminado para determinar un estado de dicho contenedor (9) .

6. Un método como se establece en la Reivindicación 5 que comprende además el paso de desarrollar una señal de alarma en el caso en que dicha señal de salida excede dicho umbral.

7. Un método como se establece en la Reivindicación 5 que comprende además el paso de emitir un certificado que verifica que dicho contenedor (9) no contiene una cantidad de dicho material mayor que una cantidad máxima predeterminada en el caso en que dicha señal de salida es menor que dicho umbral.

8. Un método como se establece en la Reivindicación 5 donde dicho paso de posicionar incluye el paso de montar dicho dispositivo de detección de material fisible o radioactivo (24) en un accesorio de elevación (8) de dicho conjunto de grúa de contenedores (3) .

9. Un método como se establece en la Reivindicación 5 que comprende además el paso de calcular dicho umbral en base a la información contenida en un manifiesto que lista la carga que se supone que hay en dicho contenedor (9) .

FIG. 9 CREAR BASE DE DATOS DE HUELLA DIGITAL DE ARMA

RECOPILAR DATOS DE CONTENEDORES DE PRUEBA DE CONOCIDOS MATERIALES RADIOACTIVOS PELIGROSOS

FIG. 10

CREAR BASE DE DATOS DE LA HUELLA DIGITAL DEL MANIFIESTO

FIG. 11 CREAR BASE DE DATOS DE LA HUELLA DIGITAL DE FONDO DEL DIA DE INSPECCIÓN

DIGITALIZAR LA INTENSIDAD DE LA FUENTE Y/O LA ENERGIA DE CADA RAYO GAMMA RECOGIDO

FIG. 12

DISPOSITIVO DETECTOR RADIACIÓN 24 O 25 TOMA HUELLA DIGITAL DEL CONTENEDOR SOSPECHOSO

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