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Analisi dei rischi da radiazioni ionizzandi derivanti dalle attività sperimentali con generatore di neutroni di tipo d-t
No full textAi fini della radioprotezione delle attività sperimentali svolte utilizzando fasci
pulsati di neutroni a 14 MeV prodotti da un generatore commerciale del tipo D-T si
è condotta l'analisi dei rischi derivanti dalle radiazioni ionizzanti: una prima
valutazione teorica della dose del fascio emesso per stimare l’esposizione degli
operatori è stata effettuata utilizzando il coefficiente di dose efficace per fluenza
neutronica a 14 MeV dell’ICRP 2010 e i dati forniti dal costruttore del generatore.
La valutazione ha consentito di definire, seppure in via approssimata, l’entità delle
schermature necessarie in considerazione dei carichi di lavoro e dell’occupazione
delle aree limitrofe.
Per effettuare una puntuale valutazione del rischio ed ottimizzare la radioprotezione
è stata inoltre eseguita una determinazione della distribuzione spaziale dei neutroni
emessi dal generatore mediante il codice MCNP, Monte Carlo N-Particle code,
sviluppato presso il Laboratorio Nazionale di Los Alamos, codice di trasporto per
neutroni, fotoni ed elettroni che utilizza il metodo Monte Carlo.
Le analisi effettuate hanno consentito di validare la sicurezza dell’installazione e
sono alla base della definizione delle procedure di esercizio e intervento che fanno
parte del sistema di sorveglianza fisica
Progettazione, sviluppo e validazione di un dispositivo neutronico per la rivelazione in tempo reale di materiale nucleare
Full text linkRispetto al periodo della Guerra Fredda, la sicurezza nucleare è oggi considerevolmente più complessa: la tensione per il confronto tra le superpotenze nucleari è stata infatti sostituita da preoccupazioni maggiori riguardo la proliferazione illecita di materiale o armi nucleari, unita alla minaccia del terrorismo che è diventata, in questi ultimi tempi, di particolare interesse a seguito dei terribili eventi a partire dal triste 11 Settembre 2001.
La rivelazione e caratterizzazione dei materiali nucleari costituisce un rilevante contributo che la scienza può fornire alla società. Si tratta in particolare di un contributo alla safety e security, alle salvaguardie nucleari, alla non proliferazione e alla rivelazione di traffico illecito di materiali nucleari e sorgenti radioattive. L’obiettivo che ci si è posti nella ricerca qui presentata è quello di progettare, mettere a punto e validare un dispositivo per la rivelazione in tempo reale di materiale nucleare. Le applicazioni del dispositivo qui presentato possono essere le più diverse, dall’analisi di valigie e pacchi sospetti in campo da parte di artificieri, al controllo bagagli da stiva in aeroporti o centri di trasporto nevralgici in genere, ai controlli doganali o di frontiera.
Tra le principali tecnologie coinvolte nella misura dei materiali nucleari che includono analisi distruttive (DA, Destructive Analysis) e analisi non distruttive (NDA, Non Destructive Analysis), la capacità di penetrazione dei neutroni nella materia e quindi la possibilità di indagare il campione sospetto in profondità rendono le tecniche neutroniche attive una scelta ottimale ai fini della ricerca. La tecnica su cui si basa il funzionamento del dispositivo presentato è in particolare la Differential Die-Away time Analysis (DDAA), una tecnica attiva di ispezione nucleare sviluppata originariamente per stabilire la presenza di materiale fissile nei fusti di rifiuti radioattivi. Tale tecnica è basata sulla differenza sostanziale tra i tempi di permanenza all’interno del sistema di neutroni veloci di interrogazione, prodotti da un generatore di neutroni, e i neutroni generati da fissione termica per interazione dei neutroni di interrogazione termalizzati e i nuclei di fissile eventualmente presenti. In particolare, il segnale proveniente dai neutroni pronti da fissione termica è registrato quando ormai i neutroni veloci di interrogazione sono in pratica scomparsi.
Prima della messa a punto del dispositivo è stata condotta un’analisi di fattibilità mediante simulazioni MCNPX. Gli elementi simulati di cui è costituito il dispositivo sono:
• un generatore compatto di neutroni basato sulla reazione di fusione d-t;
• dieci contatori proporzionali He-3 alloggiati in due blocchi di polietilene ad alta densità;
• una struttura moderante che circonda il campione in analisi realizzata in carta da fotocopie;
• un campione contenente circa 2g di U-235.
Per confrontare diverse configurazioni simulate è risultata necessaria la definizione di una Figura di Merito (FOM) mediante un criterio matematico basato sull’interpolazione ai minimi quadrati delle curve DDAA. Tale FOM è un parametro quantitativo che caratterizza la qualità della configurazione: maggiore è la FOM, più appropriata all’implementazione sperimentale della DDAA è la geometria analizzata. Dal calcolo della FOM per diverse configurazioni è emerso che le prestazioni ottimali si raggiungono nel caso in cui venga realizzata una geometria a cavità che massimizzi le interazioni dei neutroni, aumentando la popolazione termica e la probabilità di fissione termica sui nuclei di U-235.
È stato poi necessario procedere alla caratterizzazione sperimentale del generatore di neutroni e dei rivelatori a He-3. Il generatore di neutroni (MP320 Thermo Electron Corporation) è stato caratterizzato in due fasi: in una prima fase è stato utilizzato un Berthold LB6411, in una seconda fase un rivelatore al diamante.
È stato effettuato il confronto del flusso valutato a 50 cm dal target del generatore in diverse posizioni angolari tra i dati forniti dalla casa costruttrice, quelli ottenuti mediante simulazione MCNPX del generatore e quelli ottenuti per elaborazione dei dati sperimentali acquisiti con i due rivelatori.
Date le sue capacità spettrometriche, il rivelatore al diamante ha permesso inoltre di valutare l’energia dei neutroni emessi in corrispondenza delle diverse direzioni di emissione. I valori ottenuti sono risultati in accordo con i dati teorici.
La caratterizzazione dei 10 contatori proporzionali a He-3 ha permesso di valutare la tensione ottimale di funzionamento. Valutando i conteggi registrati in presenza di una sorgente di neutroni al variare della tensione è stata ricostruita la curva di conteggio. La tensione scelta all’interno del plateau della curva di conteggio conferisce stabilità al sistema di rivelazione rispetto alle possibili oscillazioni del valore stesso della tensione e corrisponde alla situazione in cui i conteggi registrati equivalgono all’area sottesa alla distribuzione differenziale delle altezze d’impulso caratteristica del rivelatore a He-3.
Il dispositivo messo a punto è stato infine testato in diverse campagne sperimentali che hanno mostrato come il dispositivo stesso sia in grado di rivelare 2g di U-235 indipendentemente dall’ambiente in cui opera. La rivelazione è avvenuta in circa 2 minuti con una resa del generatore dell’ordine di 10^7 n/s. Il dispositivo presenta dunque le potenzialità di una rivelazione real-time nel caso di resa massima del generatore (10^8 n/s).
Successive campagne sperimentali e simulazioni hanno messo in luce i limiti attuali del dispositivo e i possibili futuri campi di studio. In particolare si è evidenziata la necessità di studiare l’influenza dello stato fisico del campione e della matrice in cui è inglobato e di ottimizzare il dispositivo in termini di dimensioni della cavità di indagine e di riduzione delle minime quantità rivelabili
Radiation protection consideration on radon and building materials radioactivity in Near Zero Energy Buildings
No full textRecent updates of the E.U. Basic Safety Standards, stated in the Council Directive 2013/59/EURATOM, are focusing on risks related to radon gas concentration inside dwellings and working places, as well as radioactivity of building materials. In particular, the new E.U. Basic Safety Standards are based on last recommendations from the International Commission on Radiological Protection (ICRP), and from the World Health Organization, which consider that radon issues, and external irradiation from building material, as topic aspects to population’s health. Further, ICRP Publication 126, by using bio-kinetics models for estimating the effects of radon intakes, has drastically reduced the reference level for radon concentration in dwellings and working places.
Radon issues have recently gained particular attention due to current orientations in constructing buildings with energy consumptions lower and lower. Radon gas emerges from the ground, penetrates building’s basements, and accumulates itself into the indoor air, being breathed by people.
Taking care of windows’ airtightness allows the radon concentration to build up, in some cases beyond reference levels, together with other chemical pollutants, i.e. combustion residues and solvents.
On considering that Council Directive 2013/59 EURATOM has to be transposed into law by each EU Member State by February 2018, it is recommended that radon issues have to be considered during the design phase of the building construction, particularly for NZEB applications. Further, external irradiation from building materials, i.e. tuff, marbles, tiles, pozzolana, coal ashes and so on, may be a reason of concern also.
This paper describes radiation protection issues focusing on public and domestic environments, where people are supposed to spend a considerable amount of time.
About radon, real measurements are shown, both in domestic and working scenarios. Dealing with external irradiation due to building materials, calculations and simulations have been performed and results are presented
In field application of differential Die-Away time technique for detecting gram quantities of fissile materials
No full textIn the frame of Chemical, Biological, Radiological, and Nuclear defense European activities, the ENEA, the Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development, is proposing the Neutron Active Interrogation system (NAI), a device designed to find transuranic-based Radioactive Dispersal Devices hidden inside suspected packages. It is based on Differential Die-Away time Analysis, an active neutron technique targeted in revealing the presence of fissile material through detection of induced fission neutrons. Several Monte Carlo simulations, carried out by MCNPX code, and the development of ad-hoc design methods, have led to the realization of a first prototype based on a 14 MeV d–t neutron generator coupled with a tailored moderating structure, and an array of helium-3 neutron detectors. The complete system is characterized by easy transportability, light weight, and real-time response. First results have shown device’s capability to detect gram quantities of fissile materials
Radiation protection considerations on radon and building materials radioactivity in Near Zero Energy Buildings
Full text linkRecent updates of the E.U. Basic Safety Standards, stated in the Council Directive 2013/59/EURATOM, are focusing on risks related to radon gas concentration inside dwellings and working places, as well as radioactivity of building materials. In particular, the new E.U. Basic Safety Standards are based on last recommendations from the International Commission on Radiological Protection (ICRP), and from the World Health Organization (WHO), which consider that radon issues, and external irradiation from building material, as topic aspects to population’s health. Further, ICRP Publication 126, by using bio-kinetics models for estimating the effects of radon intakes, has drastically reduced the reference level for radon concentration in dwellings and working places.
Radon issues have recently gained particular attention due to current orientations in constructing buildings with energy consumptions lower and lower. Radon gas emerges from the ground, penetrates building’s basements, and accumulates itself into the indoor air, being breathed by people.
Taking care of windows’ airtightness allows the radon concentration to build up, in some cases beyond reference levels, together with other chemical pollutants, i.e. combustion residues and solvents.
On considering that Council Directive 2013/59 EURATOM has to be transposed into law by each EU Member State by February 2018, it is recommended that radon issues have to be considered during the design phase of the building construction, particularly for NZEB applications. Further, external irradiation from building materials, i.e. tuff, marbles, tiles, pozzolana, coal ashes and so on, may be a reason of concern also.
This paper describes radiation protection issues focusing on public and domestic environments, where people are supposed to spend a considerable amount of time. About radon, real measurements are shown, both in domestic and working scenarios. Dealing with external irradiation due to building materials, calculations and simulations have been performed and results are presented
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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