STRUMENTI - AIRBORNE

LO STRUMENTO AGRS_16L



L'Airborne Gamma-Ray Spectroscopy (AGRS) è un metodo consolidato e proficuo per la mappatura della radioattività naturale, sia nell'ambito di studi ambientali che a scopo di emergenza in caso di contaminazione nucleare, in quanto permette di realizzare in breve tempo survey su larga scala.

Il sistema AGRS_16L è uno strumento modulare progettato specificamente per survey airborne, ed è costituito da quattro rivelatori NaI(Tl) di dimensioni pari a 102 mm × 102 mm × 406 mm ciascuno, per un volume totale di circa 16 litri. Ogni cristallo è alloggiato all'interno di un contenitore di acciaio inossidabile di 1 mm di spessore ed è accoppiato attraverso una finestra ottica di quarzo ad un tubo fotomoltiplicatore (PMT) a 10 dinodi ad alto guadagno. I quattro rivelatori sono affiancati longitudinalmente in modo tale che i fototubi siano diretti tutti nella stessa direzione, al fine di facilitare il cablaggio del sistema. L'intero apparato è alloggiato in un box in PVC di dimensioni pari a 50 cm x 82 cm x 14 cm.

Il sistema AGRS_16L è inoltre dotato di un rivelatore NaI(Tl) di forma cubica e volume di circa 1 litro posizionato al di sopra del box in PVC, in modo da essere parzialmente schermato dalla radiazione proveniente dal suolo grazie alla presenza dei quattro cristalli sottostanti, il quale viene impiegato come rivelatore di monitor per il radon presente nell’aria.

I quattro cristalli da 4 litri hanno una risoluzione energetica inferiore a 8% per 662,5 keV (137Cs) e 5.5% per 1150 keV (60Co). I PMT dei 4 rivelatori principali sono alimentati da 4 batterie da 12 V e sono gestiti da una scheda CAEN NIMN1728B a 4 canali che acquisisce i segnali in list mode, ovvero evento per evento. La scheda è a sua volta interfacciata via USB con un mininotebook che gestisce simultaneamente il detector da 1 litro attraverso una base integrata a processamento digitale. Il mininotebook è inoltre dedicato all’acquisizione dei dati provenienti da tutti i rivelatori e dai sensori accessori di cui lo strumento è dotato, quali il barometro/termometro, che fornisce dati di pressione e temperatura utilizzati per ricavare la quota di volo, e il GPS, che fornisce la posizione del velivolo ogni 2 secondo di volo. L’apparecchiatura complessiva ha una massa di circa 120 kg ed è in grado di funzionare in modo automatico senza l’intervento umano per più di tre ore.

Il sistema AGRS_16L raggiunge le sue performance migliori se messo a bordo di un aeromobile che mantiene una velocità di crociera di circa 100 km/h ad una quota costante dal terreno di circa 100 m. A questa quota, stimando che l’area di terreno (con morfologia piatta) da cui proviene il 90% del segnale abbia un raggio di circa 250 m, si valuta che, in un’ora di volo, il sistema AGRS_16L è in grado di coprire una superficie di circa 50 km2.