Instrumentation, control and monitoring of superheated liquid detectors for detection of nuclear materials at the Portuguese Research Reactor

O uso de material nuclear e radioativo é algo cada vez mais comum nos dias de hoje. Quer estejam associados a produção energética, investigação ou a aplicações médicas, vivemos num tempo em que existem cada vez mais materiais nucleares em circulação pelo mundo, o que torna o seu controlo e deteção necessários para garantir a segurança e o bem-estar das populações.

Apesar disto, a perda deste tipo de material não é algo tão incomum como pensamos. Casos como o descarte inadequado de material radioativo ou até mesmo incidentes relacionados com tráfego e outros usos maliciosos que acontecem no dia a dia, são resultado da falha dos detetores atuais em conseguirem detetar fontes de radiação blindadas.

Esta tese tem por objetivo investigar o uso de Superheated Liquid Detectors como forma de detetar estas fontes blindadas. Isto foi alcançado através do uso de diferentes fontes radioativas que foram blindadas com diferentes tipos de materiais atenuadores que vêm utilização em cenários de contrabando de material radioativo.

Estes detetores superaquecidos estão ligados a um sistema de instrumentação acústica, previamente utilizado pelo projeto SIMPLE na procura de matéria negra, assim como a um sistema de instrumentação ótica capaz de identificar nucleações através de um algoritmo de machine learning. A adição deste sistema de captação ótica permite confirmar os dados obtidos a partir do sistema acústico, sendo possível medir e detetar os eventos observáveis no gel com uma taxa de precisão de 81.25%, melhorando a eficiência destes dispositivos e permitindo a deteção de fontes blindadas.