Un sistema di sensori di radiazione Internet (IoRSS) per rilevare fonti radioattive fuori dal controllo normativo

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 7195 (2022) Citare questo articolo

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Una sorgente radioattiva che non è sotto controllo regolamentare, sia perché non è mai stata sotto controllo regolamentare o perché è stata abbandonata, persa, smarrita, rubata o altrimenti trasferita senza la dovuta autorizzazione, è considerata una sorgente orfana. Le fonti orfane vengono solitamente raccolte come rottami metallici a causa dei loro contenitori metallici pesanti. La fusione di una fonte orfana con rottami metallici produce metallo riciclato e rifiuti contaminati; le conseguenze saranno estremamente gravi per l’uomo e per l’ambiente, incidendo sull’economia e sulla stabilità sociale. In questo articolo proponiamo e sviluppiamo un Internet of Radiation Sensor System (IoRSS) per rilevare fonti radioattive fuori dal controllo normativo negli impianti di riciclaggio e produzione di rottami metallici. Si tratta di un sistema IoT completo costituito da una rete di dispositivi radiometrici connessi in modalità wireless che ottimizza il rilevamento, la localizzazione e l'identificazione di sorgenti radioattive integrando i dati provenienti da più rilevatori di radiazioni portatili. Il sistema IoRSS proposto crea un'architettura di rete robusta e flessibile insieme ad algoritmi avanzati di fusione dei dati che combinano le informazioni provenienti da molti rilevatori. Il sistema IoRSS fornisce funzionalità avanzate di ricerca e monitoraggio in un'ampia area di copertura e in ambienti operativi difficili.

La sicurezza delle fonti di radiazioni, in particolare, e la sicurezza dell’energia nucleare, in generale, rappresentano attualmente le principali preoccupazioni della comunità internazionale1. Negli ultimi anni, le tecnologie radioattive e nucleari sono state implementate rapidamente e ampiamente in vari settori industriali ed economici e nella società, il che ha portato diversi vantaggi pratici. Tuttavia, la gestione, il trasporto, lo stoccaggio e l’utilizzo delle sorgenti di radiazioni sono complicati da molte sfide. In effetti, molte fonti di radiazioni sono andate perdute, con conseguenti impatti significativi sulla stabilità economica e sociale2. Una sorgente radioattiva che non è sotto controllo normativo, o perché non è mai stata sotto controllo normativo o perché è stata abbandonata, persa, smarrita, rubata o altrimenti trasferita senza la dovuta autorizzazione, è chiamata sorgente orfana3. Le fonti orfane hanno provocato incidenti con conseguenze gravi, anche mortali, a seguito dell'esposizione delle persone alle radiazioni4.

Anche la fusione di una fonte orfana con rottami metallici o la sua rottura, se mescolata con rottami metallici, ha prodotto metallo riciclato e rifiuti contaminati4. Se ciò accadesse potrebbero essere necessarie costose operazioni di pulizia. Se il materiale contaminato non viene rilevato presso l’impianto di riciclaggio e produzione dei metalli, i lavoratori potrebbero essere esposti a radiazioni e i radionuclidi potrebbero essere incorporati in vari prodotti finiti e rifiuti, il che, a sua volta, potrebbe portare all’esposizione degli utilizzatori di questi prodotti. La preoccupazione per gli incidenti che coinvolgono fonti orfane, compresi quelli avvenuti nelle industrie di riciclaggio e produzione dei metalli, ha portato alla creazione di un Codice di condotta internazionale sulla sicurezza e la protezione delle sorgenti radioattive (Codice di condotta)5. Nella sezione dei principi generali del Codice si afferma inoltre che ogni Paese deve dotarsi di sistemi tecnici per rispondere rapidamente con l'obiettivo di controllare le sorgenti radioattive rubate e abbandonate ed eliminare o minimizzare le loro conseguenze. Tuttavia, rimane la possibilità che fonti orfane siano presenti nei rottami metallici6. Le sorgenti radioattive perdute sono solitamente sorgenti sigillate, costituite da barre e pellet di metallo, e anche i loro contenitori sono metallici. Pertanto, quando la sorgente radioattiva viene persa, viene solitamente venduta a un raccoglitore di rottami di acciaio per il riciclaggio2,6,7,8. Questo è il motivo per cui tutti i paesi sono molto interessati al controllo delle sorgenti radioattive negli impianti di riciclaggio dei rottami metallici. L'AIEA dispone di linee guida tecniche per affrontare questo problema nel suo documento1 "Controllo delle fonti orfane e di altri materiali radioattivi nelle industrie di riciclaggio e produzione dei metalli" (Guida specifica sulla sicurezza, n. SSG-17, Vienna, 2012). I materiali radioattivi e nucleari possono costituire una minaccia per la salute pubblica e la sicurezza nazionale sotto forma di minacce di terrorismo, fonti orfane, incidenti nucleari o contaminazione radioattiva9. Poiché i rilevatori di radiazioni installati nei principali porti di ingresso rappresentano una componente chiave della strategia complessiva per proteggere i paesi dal terrorismo nucleare10. In Vietnam esistono anche norme che hanno la responsabilità di rilevare sorgenti radioattive fuori dal controllo normativo per gli impianti di riciclaggio e produzione di rottami metallici7.