Detección y caracterización de explosivos y materiales ilícitos empleando neutrones térmicos. Simulación de un sistema integrado mediante técnicas de Monte Carlo

Abstract

El objetivo fundamental del presente trabajo es seleccionar los principales equipos y componentes que conformarían un sistema de análisis por neutrones térmicos (ANT), de manera que sea un dispositivo portátil e integrable en sistemas o vehículos accionados a distancia, versátil, en el sentido de poder ser empleado en diferentes campos de aplicación, sin emplear isótopos y ningún componente radiactivo, de forma que cuando el sistema está en off no requiera ninguna precaución relacionada con la seguridad y protección radiológica.

Para ello, y a modo de introducción, en el primer apartado se contextualiza y justifica el entorno actual de amenazas existentes, los requerimientos deseado para este tipo de equipos y se resume brevemente el origen y desarrollo de estas tecnologías.

En el segundo apartado se estudian los fundamentos de este tipo de sistemas, recopilando las propiedades de los materiales a caracterizar (explosivos, narcóticos, materiales nucleares, explosivos y minas enterradas y suelos típicos de exploración espacial), resumiendo las principales tecnologías existentes en la actualidad, y estudiando los conceptos fundamentales de tecnología de aplicación neutrónica y las técnicas de Monte Carlo.

En el tercer apartado se realiza un análisis elemental y la selección de los principales componentes del sistema en base a la información recogida en la literatura revisada.

En el cuarto y último apartado, una vez seleccionados los equipos, se modeliza su integración en un sistema de detección, y se realiza la simulación mediante MCNP de la caracterización de diferentes tipos de materiales que constituyen amenazas. También en este último apartado, y como ejemplo de aplicación más generalista a campos no relacionados con la seguridad, se realiza la simulación de la caracterización de un suelo de exploración espacial, tomando como base los datos de la exploración lunar realizados por el Apolo XVIII.