ความอันตรายของรังสี

"เราหวังว่าการค้นพบนี้จะเป็นประโยชน์ในการลดสัญญาณเตือนบวกลวงที่เครื่องตรวจวัดรังสีพอร์ทัล แม้ในสถานการณ์ที่มีแหล่งที่มาหลายแหล่ง และช่วยให้สามารถใช้เครื่องตรวจจับที่คุ้มค่า เช่น เครื่องเรืองแสงวาบแบบอินทรีย์" แองเจลา ดิฟุลวิโอ ผู้ช่วยศาสตราจารย์กล่าว ของวิศวกรรมนิวเคลียร์ พลาสมา และรังสีวิทยาที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ และผู้เขียนที่เกี่ยวข้องของการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ในรายงานทางวิทยาศาสตร์ DiFulvio ยังเป็นอดีตนักวิจัยหลังปริญญาเอกใน Detection for Nuclear Nonproliferation Group ที่ UM นำโดย Sara Pozzi ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมนิวเคลียร์และวิทยาศาสตร์รังสี ประเทศจำเป็นต้องปกป้องพลเมืองของตนจากการคุกคามของการก่อการร้ายด้วยนิวเคลียร์ การรักษาความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ขัดขวางและตรวจจับการลักลอบนำเข้าวัสดุนิวเคลียร์ชนิดพิเศษ เช่น ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูง พลูโทเนียมเกรดอาวุธ หรือวัสดุที่ผลิตรังสีจำนวนมากข้ามพรมแดนของประเทศ นักวิจัยได้พัฒนาอัลกอริธึมที่สามารถระบุสัญญาณการแผ่รังสีที่อ่อนแอได้ เช่น อาจเห็นได้จากวัสดุห่อหุ้มพลูโทเนียมที่ดูดซับรังสี มันทำงานได้แม้ในที่ที่มีพื้นหลังของรังสีสูง รวมถึงแหล่งที่มาในชีวิตประจำวัน เช่น รังสีคอสมิกจากอวกาศและเรดอนจากหินใต้ฝ่าเท้า จากผลลัพธ์ของพวกเขา พวกเขาเชื่อว่าการใช้อัลกอริธึมของพวกเขาสามารถปรับปรุงความสามารถของผู้ตรวจสอบพอร์ทัล รังสี ที่พรมแดนของประเทศ เพื่อบอกความแตกต่างระหว่างกิจกรรมการลักลอบนำเข้าที่อาจเกิดขึ้นกับแหล่งกำเนิดรังสีที่ไม่เป็นอันตราย ตัวอย่างเช่น วัสดุกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น เซรามิกส์และปุ๋ย หรือสารกัมมันตภาพรังสีในผู้ป่วยเวชศาสตร์นิวเคลียร์ที่เพิ่งได้รับการรักษา สามารถส่งสัญญาณเตือนภัย "ก่อความรำคาญ" ที่สิ่งอำนวยความสะดวกในการสแกนรังสี "ยังมีความกังวลว่าอาจมีคนต้องการปกปิดแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีหรือวัสดุนิวเคลียร์แบบพิเศษ โดยใช้วัสดุกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น หินแกรนิตหรือขยะแมว" Pozzi ซึ่งเป็นผู้เขียนอาวุโสของรายงานกล่าว "ขณะที่ยานพาหนะหรือกล่องถูกสแกน ข้อมูลจากเครื่องตรวจจับสามารถใส่ผ่านอัลกอริธึมเหล่านี้เพื่อแยกแหล่งที่มาต่างๆ ออกจากกัน อัลกอริทึมสามารถระบุได้อย่างรวดเร็วว่ามีวัสดุนิวเคลียร์ชนิดพิเศษอยู่หรือไม่" การแยกแหล่งที่มาเพื่อไม่ให้กิจกรรมการลักลอบถูกซ่อนไว้ท่ามกลางแหล่งกำเนิดรังสีที่ไม่เป็นพิษเป็นภัยนั้นยากที่จะทำได้อย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ ทีมจึงหันไปหาผู้เชี่ยวชาญด้านแมชชีนเลิร์นนิง ซึ่งสามารถใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดยกลุ่มของ Pozzi เพื่อ "ฝึก" อัลกอริทึมเพื่อค้นหาลายเซ็นของวัสดุที่สามารถนำมาใช้ทำระเบิดนิวเคลียร์ได้ Alfred Hero ผู้เขียนร่วม ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์แห่งมหาวิทยาลัย John H. Holland Distinguished University และ R. Jamison กล่าวว่า "เราสร้างแบบจำลองที่ไม่ผสมซึ่งสะท้อนถึงฟิสิกส์พื้นฐานของปัญหา และยังช่วยให้การคำนวณรวดเร็วอีกด้วย" เบตตี วิลเลียมส์ ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมศาสตร์ที่ UM งานวิจัยนี้เริ่มขึ้นที่ UM โดยเป็นส่วนหนึ่งของ Consortium for Verification Technology ซึ่งเป็นโครงการวิจัยการไม่แพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์ระยะเวลา 5 ปี มูลค่า 25 ล้านเหรียญสหรัฐ ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก US Nuclear National Security Administration นำโดย Pozzi DiFulvio ทำงานต่อเมื่อเธอย้ายไปอิลลินอยส์ในปี 2561 "งานนี้เป็นตัวอย่างที่ทรงพลังของประโยชน์ของการทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดและยั่งยืนระหว่างนักวิทยาศาสตร์ข้อมูลเชิงคำนวณและวิศวกรนิวเคลียร์ ส่งผลให้การตรวจจับและระบุรังสีนิวเคลียร์มีการปรับปรุงครั้งใหญ่" ฮีโร่กล่าว