C-BORD: dokładne i szybkie kontrole kontenerów

Od kilku dni na terenie jedynego w Polsce głębokowodnego terminala kontenerowego w Gdańsku (DCT-Gdańsk) odbywają się testy kompleksowego systemu wykrywania ładunków niebezpiecznych i nielegalnych opracowywanego w ramach projektu C-BORD finansowanego z programu Horyzont 2020 Unii Europejskiej. Celem projektu jest wykorzystanie i maksymalne zintegrowanie dostępnych obecnie metod nieinwazyjnej inspekcji ładunków kontenerowych. Połączenie wielu metod umożliwi prowadzenie dokładniejszych kontroli, a jednocześnie mniej uciążliwych dla przewoźników i firm prowadzących międzynarodowy handel.

W projekcie, którego pełna nazwa brzmi „effective Container inspection at BORDer control points” (Efektywna Kontrola Kontenerów na Punktach Kontroli Granicznej) uczestniczy 18 partnerów z 7 krajów UE. Wsród nich jest dziewięciu dostawców technologii (w tym Narodowe Centrum Badań Jądrowych), czterech potencjalnych odbiorców i użytkowników (w tym polska Krajowa Administracja Skarbowa, czyli nasze służby celne) oraz pięć podmiotów eksperckich, w tym Komisja Europejska.

Naukowcy, przedsiębiorcy i funkcjonariusze celni pracujący nad projektem chcą, by do kontroli mogło być wykorzystane pięć niezależnych technik inspekcyjnych. Najbardziej znane i najczęściej w tej chwili wykorzystywane jest tradycyjne prześwietlanie ładunków promieniami X, do czego wykorzystuje się mobilne akceleratory. Standardowo bada się też radioaktywność towarów, a służą do tego specjalne bramki detekcyjne, wyposażone w zaawansowane oprogramowanie pozwalające zidentyfikować pierwiastki promieniotwórcze w zawartości kontenera. Istnieje też metoda, którą obrazowo można nazwać elektronicznym psem: urządzenie „wącha” próbki powietrza pobranego z zamkniętego kontenera co pozwala na wykrycie tytoniu, substancji odurzających oraz wybuchowych.

Metody inspekcji kontenerów morskich, jak na razie, ograniczają się do prześwietlania za pomocą promieniowania X o jednej energii, z użyciem stacjonarnych lub mobilnych skanerów RTG – wyjaśnia dr Agnieszka Syntfeld-Każuch, kierująca zadaniami realizowanymi w NCBJ. Producent urządzenia dostarcza, co prawda, zaawansowane oprogramowanie do wizualizacji wnętrza kontenera, ale to przede wszystkim czujne oko operatora jest w stanie zauważyć nieprawidłowości w otrzymanym obrazie w trakcie prześwietlania ładunku. Dlatego zdecydowaliśmy się na wykorzystanie kilku technik badań nieinwazyjnych, które będą uzupełniały badanie skanerami RTG i wspomogą operatora w podejmowaniu ostatecznej decyzji w sytuacji, gdy istnieje podejrzenie niezgodności z deklaracją przewozową.

Żadna z pięciu technologii wykorzystywanych w projekcie C-BORD nie wymaga otwierania ładunku. Dwie najbardziej nowatorskie z nich bazują na zjawiskach aktywacji materiałów neutronami oraz aktywacji promieniowaniem X o wysokiej energii co nazywane jest fotorozszczepieniem. Zarówno neutrony jak i kwanty gamma o dużej energii z łatwością wnikają do wnętrza kontenera i ewentualnych znajdujących się wewnątrz opakowań. Oddziałując z pojedynczymi jądrami atomowymi materiału stanowiącego ładunek, zmuszają je do odpowiedzi w postaci promieniowania, które może być zarejestrowane i natychmiast przeanalizowane na zewnątrz. Odpowiedź jądra każdego z izotopów każdego z pierwiastków z tablicy Mendelejewa jest trochę inna i dzięki temu można dość dokładnie określić, co znajduje się, a co nie znajduje się w środku. Jeśli ta odpowiedź nie zgadza się z deklaracją przewozową, to może to oznaczać kłopoty dla przewoźnika.

Wyzwaniem dla naukowców jest przygotowanie urządzeń, które szybko, wygodnie i w zrozumiały sposób dostarczą kontrolerom potrzebnych informacji. Wymaga to skoordynowania działań różnych części systemu i zebrania informacji w jednym miejscu. Wymaga też zastosowania systemów inteligentnych, które uczyłyby się odpowiedniego interpretowania zebranych informacji na podstawie przebiegów kontroli wzorcowych i później, na podstawie codziennej praktyki. Odbywające się testy w Gdańsku polegają m.in. na sprawdzeniu skuteczności kontroli specjalnie przygotowanych ładunków. Podobne testy odbywały się w maju na granicy węgiersko-serbskiej, a kolejne przewidziane są we wrześniu w porcie w Rotterdamie.

NCBJ przygotowało w ramach projektu specjalnie zaprojektowane i wykonane detektory do badania fotorozszczepienia, układy mechaniczne niezbędne do sprawnego działania pomiarów przy aktywacji neutronowej, a także koordynuje testy w Gdańsku. Nasz układ mechaniczny ma pozycjonować z dużą precyzją system neutronowy wraz z osłonami i detektorami – opisuje dr Paweł Sibczyński z Zakładu Elektroniki i Systemów Detekcyjnych NCBJ. System neutronowy jest wyjątkowo ciężki, a jednocześnie musi być pozycjonowany na całej wysokości kontenera. Musi być także odporny na trudne warunki atmosferyczne. Metodą neutronową można wykrywać m.in. przemyt tytoniu, narkotyków i materiałów wybuchowych. System neutronowy będzie drugą linią inspekcji, w przypadku, gdy obraz uzyskany ze skanera RTG nie da jednoznacznej odpowiedzi, czy w danym miejscu kontenera znajduje się nielegalnie transportowany towar.

Naukowcy już przygotowują się do wrześniowej, ostatniej fazy testów. Po raz pierwszy w historii przeprowadzone zostaną testy detekcji materiałów jądrowych z wykorzystaniem zjawiska fotorozszczepienia zorganizowane na rzeczywistym stanowisku służącym do prześwietleń wysokoenergetycznych w porcie Maasvlakte w Rotterdamie – wyjaśnia dr Sibczyński. W procesie fotorozszczepienia wzbudzone jądra materiału rozszczepialnego rozpadają się na mniejsze fragmenty, emitując charakterystyczne promieniowanie gamma i neutrony – zarówno natychmiastowe, jak i opóźnione. Ta metoda inspekcji pozwala na wykrycie materiałów jądrowych, nawet jeśli zostały one osłonięte materiałami osłonowymi. Dr Paweł Sibczyński jest współtwórcą systemu do detekcji materiałów rozszczepialnych bazującego na rejestracji neutronów natychmiastowych oraz opóźnionego promieniowania gamma. System został opracowany w NCBJ w ramach zadania wykonywanego w projekcie.

Wartość projektu C-BORD wynosi prawie 12 milionów euro. Jego koordynatorem jest Komisariat Energii Atomowej i Energii Alternatywnych z Francji.

C-BORD kontener prześwietlenie neutron