Фрагменты отчёта по контракту с фирмой Directed Technologies Inc. – DTI (Арлингтон, Вирджиния, США

Как и обещал даю выдержки из отчёта по контракту с фирмой Directed Technologies Inc. – DTI (Арлингтон, Вирджиния, США).

Нам работать по этой теме запрещают. Но как только запросили амеры, работа началась немедленно. Я работать отказался. Я требовал делать международную систему инспекции ядерных материалов под руководством России. Работали моя группа, которую я взял из Центра им. Келдыша (об этом я писал здесь) под руководством Чилапа. Здесь есть ответы на все вопросы, которые поднимались в статье Маслова. Полностью публиковать отчёт пока воздержусь.

Факт выполнения этого контракта говорит о полной зависимости России от США.

Научно-производственная организация
Информационные системы и наукоемкие технологии
ИСИНТЕК

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ

по Этапу II Фазы 1В
Научно-исследовательской работы по подготовке к проведению экспериментов и дополнительному технико-экономическому анализу возможностей создания системы на основе ускорителя протонов для дистанционной инспекции SNM в судовых контейнерах
(шифр PAS-1В)

ПРОГРАММЫ
создания системы дистанционного зондирования на основе ускорителя протонов для выявления SNM в судовых контейнерах
(шифр PAS)

Москва 2007
ОГЛАВЛЕНИЕ 
    Стр.
Основные исполнители    
Сокращения и обозначения    
Список иллюстраций    
Список таблиц    
Введение    
I. Уточнение и дополнение исходных данных, используемых при выполнении Фазы 1В (Часть I) Программы PAS    
1.1. Общие положения    
1.2. Уточнение моделей объектов контроля для системы PAS    
1.2.1. Самозагружающийся грузовой корабль / контейнеровоз с мелкой осадкой    
1.2.2. Упрощенный прогулочный катер    
1.2.3. Упрощенный грузовик    
1.2.4. Предварительная модель контейнера на суше    
1.3. Модели устройств с SNM    
1.3.1. Оценочная модель устройства с SNM    
1.3.2. Предлагаемые для рассмотрения при расчетах модели устройств с SNM    
1.3.3. Размещение различных вариантов моделей устройств с SNM на объектах инспекции    
1.4. Выводы к Разделу I    
II. Общие подходы к концепции, цели и задачи проведения экспериментов в интересах создания системы PAS    
2.1. Физические особенности активного метода обнаружения SNM в контейнерах с борта самолета    
2.2. Актуальность проведения экспериментального моделирования для решения задач Программы PAS    
2.2.1. Особенности и отличия решаемой задачи    
2.2.2. Актуальность постановки и проведения экспериментов    
2.2.3. Основной вывод    
2.3. Основные цели и задачи экспериментальных работ    
2.3.1. Основные цели экспериментальных работ    
2.3.2. Основные принципы экспериментального моделирования    
2.3.3. Основные задачи экспериментального моделирования    
2.4. Выводы к Разделу II    
III. Предварительная концепция проведения экспериментов    
3.1. Общие положения    
3.2. Необходимость и возможности экспериментального моделирования атмосферного участка прохождения протонного пучка    
3.2.1. Основные задачи экспериментального моделирования прохождения протонов через атмосферу    
3.2.2. Возможности решения первой задачи    
3.2.3. Возможности решения второй задачи    
3.2.4. Возможности решения третьей задачи    
3.2.5. Основные выводы по необходимости экспериментального моделирования атмосферного участка и прохождения протонного пучка    
3.3. Подходы к физическому моделированию формирования сигналов откликов от SNM и фона    
3.3.1. Моделирование сигналов-откликов от SNM    
3.3.2. Особенности физического моделирования контейнерной сборки    
3.4. Возможности моделирования атмосферного участка прохождения отклика от SNM    
3.5. Возможные Концепции проведения экспериментов в интересах Программы PAS    
3.5.1. Варианты Концепций экспериментальных исследований сигналов-откликов    
3.5.2. Концепция проведения экспериментов с протонным источником    
3.5.3. Концепция проведения полунатурных экспериментов с использованием импульсного нейтронного источника    
3.5.4. Концепция проведения экспериментов с использованием электронного ускорителя    
3.6. Выводы к Разделу III    
IV. Рассмотрение и анализ существующих ускорительных комплексов и полигонов    
4.1. Общие положения    
4.2. Обзор ускорительных протонных комплексов США    
4.2.1. Протонный комплекс Fermi National Accelerator Laboratory Booster Facility    
4.2.2. Синхротрон с переменным градиентом Alternating Gradient Synchrotron (AGS) Brookhaven National Lab    
4.2.3. Бустер синхротрона с переменным градиентом Брукхэвенской национальной лаборатории (Brookhaven National Lab AGS Booster)    
4.2.4. Ускорительный комплекс Oak Ridge National Laboratory Spallation Neutron Source (SNS) - Источник нейтронов на основе расщепления Национальной лаборатории в Окридже    
4.2.5. Ускорительный комплекс: Los Alamos Neutron Scattering Center (LANSCE) Накопительное протонное кольцо (PSR)    
4.2.6. Заключение по ускорительным комплексам США    
4.3. Международный комплекс в Европе ЦЕРН, Швейцария    
4.3.1. Общие сведения    
4.3.2. Состав Международного комплекса ЦЕРН    
4.3.3. Протонный суперсинхротрон SPS    
4.3.4. Протонный синхротрон PS    
4.3.5. Анализ возможности использования ускорительных комплексов ЦЕРН для Программы PAS    
4.4. Обзор протонных комплексов, существующих в Российской Федерации    
4.4.1. Общие положения    
4.4.2. Ускоритель- накопитель У-10 Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ, Москва, Россия)    
4.4.3. Ускорительный комплекс Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, г. Дубна, Россия    
4.4.4. Ускорительные комплексы Института физики высоких энергий (ИФВЭ, г. Протвино)    
4.4.5. Протонный синхроциклотрон Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) им. Б.П. Константинова Российской академии наук (г.Санкт-Петербург, Россия)    
4.5. Протонный ускорительный комплекс в Японии, г. Цукуба    
4.5.1. Общие сведения и состав ускорительного комплекса в г. Цукуба    
4.5.2. Основные технические характеристики синхротронов RCS и MR ускорительного комплекса J – PARC    
4.5.3. Анализ возможностей использования  протонного синхротрона MR (ускорительный комплекс J – PARC) для проведения экспериментов в интересах Программы PAS    
4.6. Обобщение результатов предварительного рассмотрения ускорительных комплексов    
4.7. Выводы к Разделу IV    
V. Предварительные схемы проведения экспериментов    
5.1. Характеристика выбранного ускорителя протонов    
5.1.1. О выборе ускорительного комплекса    
5.1.2. Системы каналов частиц на синхротроне У-70 (ИФВЭ, г.Протвино, Россия)    
5.1.3. Возможность лицензирования и работ с SNM на выбранном ускорительном комплексе    
5.2. Предварительная схема и описание мишенного комплекса    
5.2.1. Предварительная схема и состав предлагаемого мишенного комплекса    
5.2.2. Описание мишенного комплекса    
5.2.3. Требования к размещению мишенного комплекса    
5.3. Предварительный выбор экспериментально – диагностической системы    
5.3.1. Требования к экспериментально – диагностической системе    
5.3.2. Предварительный состав экспериментально – диагностической системы    
5.3.3. Подсистема нейтронно-физических измерений    
5.3.4. Подсистема радиохимических измерений    
5.3.5. Подсистема теплофизических измерений    
5.4. Предварительные предложения по схемам размещения мишени и экспериментально-диагностической системы в выбранном ускорительном комплексе    
5.4.1. Предварительный выбор канала вывода пучка из протонного синхротрона У-70 ИФВЭ    
5.4.2. Предварительный выбор варианта схемы размещения свинцовой мишени    
5.5. Предварительные положения методологии и этапов проведения экспериментов    
5.5.1. Особенности методологии экспериментов    
5.5.2. Особенности проведения экспериментов на различных этапах    
5.6. Выводы по Разделу V    
VI. Результаты предварительного математического моделирования и расчетов в обеспечение выбора режимов проведения экспериментов и параметров систем диагностики    
6.1. Особенности проведения моделирования и расчетов    
6.2. Физические особенности моделирования и расчетов внутриядерного и межъядерного каскадов    
6.3. Программы, используемые для расчетов    
6.4. Исходные данные для проведения расчетов полей излучений в мишенях    
6.5. Основные результаты предварительного моделирования и расчетов. Анализ физических процессов    
6.5.1. Результаты расчетов нейтронных полей    
6.5.2. Результаты расчетов полей γ- квантов    
6.5.3. Расчеты энерговыделения в мишени    
6.6. Геометрический фактор. Подобие полей железо – свинец. Управление спектральными характеристиками экспериментальных диагностирующих полей    
6.7. Характеристики элементарной каскадной области и интенсивность диагностирующего поля от протяженного плоского источника    
6.7.1. Элементарная каскадная область (ЭКО)    
6.7.2. Физическое моделирование реальной освещенности SNM с помощью железной мишени    
6.8. Расчеты ожидаемых нейтронных полей в местах для размещения модельных SNM в свинцовой мишени    
6.9. Выводы по Разделу VI    
VII. Предварительное уточняющие моделирование и расчеты    
7.1. Общие положения    
7.2. Предварительные расчеты нейтронного фона, обусловленного образованием изотопов при дистанционной инспекции наличия SNM в морских судах    
7.2.1. Модели и исходные данные, используемые при расчетах    
7.2.2. Изотопы, могущие испускать нейтроны в процессе распада, и их характеристики    
7.2.3. Результаты предварительных расчетов уровней нейтронного фона от изотопов    
7.3. Предварительные уточняющие расчеты сигналов-откликов от устройства с SNM и фона    
7.3.1. Общие положения    
7.3.2. Результаты предварительных уточняющих расчетов сигналов-откликов, вызванных мгновенными нейтронами    
7.3.3. Результаты предварительных уточняющих расчетов сигналов-откликов, вызванных запаздывающими нейтронами    
7.4. Использование программного обеспечения GEANT4 для проведения моделирования и расчетов в интересах программы PAS    
7.4.1. Общие положения    
7.4.2. Особенности программного комплекса GEANT4    
7.4.3. Физические процессы, моделируемые в GEANT4    
7.4.4. Особенности тестирования GEANT4    
7.4.5. Некоторые результаты предварительного тестирования программного комплекса GEANT4    
7.5. Выводы по Разделу VII    
Заключение    
Список литературы    

ИСПОЛНИТЕЛИ
Основные исполнители:
Бондур В. Г., академик РАН, профессор, д.т.н. – научный руководитель работы – главный редактор отчета;
Чилап В.В.,
Бакаляров А.М., д.ф-м.н.;
Белов Е.М.;
Богданов П. К.;
Галанин М.В.;
Каретников М.Д., к.ф-м.н.;
Макаров В.А.;
Максяков Е.П.;
Мурадян Г.В., д.ф-м.н., профессор;
Мурынин А.Б., к.т.н.;
Рязанский Н.М.;
Солодченкова С.А., к.ф-м.н.; 
Цидилина М.Н.;
Чиненов А.В.;

Сокращения и обозначения
PAS (Proton Accelerator System) – протонная ускорительная система
SNM (special nuclear materials) – специальные ядерные материалы

ВВЕДЕНИЕ
Настоящий Предварительный отчет разработан в рамках выполнения Этапа II Фазы 1В (Часть I) «Научно-исследовательской работы по подготовке к проведению экспериментов и дополнительному технико-экономическому анализу возможностей создания системы на основе ускорителя протонов для дистанционной инспекции SNM в судовых контейнерах (шифр PAS-1В)». Работа проводится в соответствии с Программой «Создание системы дистанционного зондирования на основе ускорителя протонов для выявления SNM в судовых контейнерах» (шифр PAS).
Предварительный отчет разработан организаций «Информационные системы и наукоемкие технологии» - ИСИНТЕК, (г.Москва, Россия), по Дополнительному соглашению № 1 – 3556 от 11 мая 2007 г. к Договору № 3556 от 27 июня 2006 г. с фирмой Directed Technologies Inc. – DTI (Арлингтон, Вирджиния, США) в соответствии с Техническим заданием [Техническое задание, 2007].
Целями работ, выполненных на Фазе 1В (Часть I) Программы PAS, являются:
разработка и обоснование предложений по Программе и Методике проведения экспериментов;
выбор экспериментального полигона и разработка предложений по необходимой модификации его технических средств;
проведение моделирования и расчетов для прогнозирования результатов экспериментов и уточнения ранее полученных результатов.
Целью проведения экспериментов является исследование сигналов-откликов, которые позволяют выделить SNM от шума и сигналов фона, а также сопоставление экспериментальных данных с результатами расчетов и моделирования.
В соответствии с Техническим заданием на Фазу 1В (Часть I) Программы PAS и содержанием этапов, на Этапе II научно-исследовательской работы PAS-1В (Часть I) должны быть выполнены следующие работы:
- подготовка предварительных предложений по выбору технического комплекса для проведения экспериментов;
- выполнение предварительного моделирования и расчетов для прогнозирования результатов экспериментов;
- разработка предварительных требований к экспериментальному комплексу и предварительных Схем проведения экспериментов.
Эти работы и были выполнены «ИСИНТЕК». Кроме того дополнительно были проведены некоторые предварительные уточняющие расчеты и моделирование для подтверждения реализуемости Концепции Программы PAS. В соответствии с требованиями Технического задания и контрактными документами, такие уточняющие расчеты должны быть проведены на последующих этапах Фазы 1В работ по Программе PAS.
Представленный Предварительный отчет содержит:
- описание уточненных и дополненных исходных данных, используемых при выполнении Фазы 1В (Часть I) Программы PAS, которые касаются уточнения типов инспектируемых объектов, введения предварительных новых моделей и уточнения используемых ранее моделей заполнения контейнеров, введения моделей устройств с SNM);
- обоснование актуальности, формирование целей и задач проведения экспериментов в интересах создания системы PAS;
- описание предварительных подходов к концепциям проведения экспериментов, учитывающих возможности экспериментального моделирования ключевых физических процессов, сопровождающих дистанционную инспекцию наличия SNM в контейнерах на морских судах и на суше;
- анализ существующих ускорительных комплексов и полигонов, которые могут быть использованы для проведения экспериментов в интересах создания системы PAS;
- результаты предварительного выбора ускорительного комплекса и анализ возможностей его использования для проведения экспериментов;
- разработку предварительных схем и описание предлагаемого мишенного комплекса, а также предварительный выбор экспериментально-диагностической системы;
- разработку предварительных предложений по схемам размещения мишени и экспериментально-диагностической системы на выбранном полигоне;
- разработку предварительных предложений по методологии и этапам проведения экспериментов;
- результаты предварительного математического моделирования и расчетов для обеспечения выбора режимов проведения экспериментов и параметров систем диагностики;
- результаты предварительных расчетов нейтронного фона, обусловленного образованием изотопов при дистанционной инспекции наличия SNM в морских контейнерах, а также предварительных уточняющих расчетов сигналов-откликов от устройства с SNM (Модель 2 – цилиндр) и фона, выполнение сверх требований Технического задания и Договора на Этап II Фазы 1В Программы PAS;
- анализ возможностей использования программного обеспечения версии GEANT4 для проведения моделирования и уточнения расчетов в интересах Программы PAS.
Представленные материалы Предварительного отчета соответствуют Техническому заданию [Техническое задание, 2007] в части работ, выполняемых на Этапе II Фазы 1В (Часть I) Программы PAS.
Настоящий Предварительный отчет состоит из Введения, 7 Разделов, Заключения и списка использованной литературы.
Предварительный отчет изложен на ____ стр., включая  ____ рисунков и ______ таблиц, а также список литературы из _______ наименований.