Возможности технических средств радиационной разведки (РДР)
Под РДР понимается процесс получения информации в результате приема и анализа радиоактивных излучений, связанных с выбросами и отходами атомного производства, хранением и транспортировкой радиоактивных материалов, ядерных зарядов и боеприпасов, производством и эксплуатацией ядерных реакторов, двигателей и радиоактивным заражением местности.
РДР решает следующие задачи:
-определение дозовых характеристик вокруг объекта разведки и их изменений во времени,
-определение маршрутов перевозки источников радиоактивных излучений;
-определение районов с повышенным уровнем радиации;
-наличие источников радиоактивных излучений в транспортном средстве;
-определение содержания отдельных видов изотопов на местности, в аэрозолях, атмосфере, жидкости;
-определение изотопного состава излучателей, типа источника излучения.
Аппаратура дистанционной РДР - аппаратура дистанционного обнаружения и измерения параметров радиационного поля – пространственно - временного распределения гамма или нейтронного излучения разведываемого объекта.
Как правило, разведка объектов с помощью дистанционных средств. ведется по двум составляющим радиационного поля объекта: по нейтронам и γ-квантам.
Первые, не обладая достаточно информативными параметрами излучения, характеризуются большой проникающей способностью, благодаря чему реальные объекты (без защиты) могут обнаруживаться в воздушной среде на расстоянии до 1,5 км.
Вторые являются наиболее информативными, т.к. спектральные компоненты их характеристических спектров энергий несут непосредственную информацию о изотопах и химическом составе вещества-излучателя. Однако, γ-излучения могут быть обнаружены в аналогичных условиях лишь на расстоянии до 500 м.
Аппаратура отбора радиоактивных проб почвы, воды и воздуха в районе дислокации разведываемого объекта и радиохимического анализа отобранных проб в стационарных или передвижных лабораториях практически не отличается от обычной радиометрической и спектрометрической аппаратуры, широко применяемой при радиохимическом анализе проб окружающей среды.
Для обнаружения радиоактивных излучений она использует специальные дозиметрические приборы. Структура типового прибора радиационной разведки приведена на рис. 3.16.
Рис. 3.16. Структура прибора радиационной разведки.
Детектор преобразует энергию радиоактивного излучения в электрические сигналы, которые после усиления поступают на стрелочный или цифровой индикатор. В качестве детектора используются ионизационные камеры, газоразрядные и сцинтилляционные счетчики, кристаллы полупроводника, фотопленка.
Ионизационные камеры (Вильсона, пузырьковые, искровые) представляют сосуд цилиндрической или прямоугольной формы, заполненные газом с пересыщенным паром (в камере Вильсона), жидким водородом (в пузырьковой камере) и инертным газом (в искровой камере). В искровой камере имеются, кроме того, плоскопараллельные близко расположенные друг к другу пластины, на которые подается высокое напряжение, чуть ниже пробойного. Когда через камеру Вильсона и пузырьковую камеру пролетает электрически заряженная частица, на возникаюших на ее пути ионах конденсируются маленькие капельки жидкости, видимые при боковом освещении. При пролете быстрой частицы через искровую камеру вдоль ее траектории между пластинами проскакивают искры, создавая огненный трек.
В малогабаритных приборах радиационной разведки применяются в основном газоразрядные счетчики (счетчики Гейгера-Мюллера). Газоразрядные счетчики представляют собой стеклянную герметичную трубку, заполненную смесью газовой смесью (аргона и воздуха, аргона и паров и др.) под давлением 0.1 атмосферы. Внутренняя поверхность трубки металлизирована. Внутри трубки протянута металлическая нить, на которую подается высокое положительное напряжение 1000-1500 В постоянного тока, а к поверхности счетчика - отрицательное напряжение. Когда в газоразрядную трубку попадает ионизирующая частица, происходит лавинообразный процесс образования ионов, между электродами возникает короткий импульс тока, который подается на вход усилителя. В результате вторичной ионизации обеспечивается высокая чувствительность детектора. Импульсы тока усиливаются и регистрируются в простейшем варианте в виде звуковых щелчков, в более совершенных дозиметрических приборов частость импульсов преобразуется в значение уровня излучения, отображаемое с помощью стрелочных или цифровых индикаторов.
Счетчики Гейгера-Мюллера для регистрации a-излучения имеют очень тонкое (0.002-0.003 мм) слюдяное окно, через которое частицы без существенного поглощения попадают в трубку. Для регистрации b- излучения окно трубки делают из алюминиевой фольги толщиной 0.1-0.2 мм, которая поглощает a-частицы. Трубки для регистрации g- излучения закрыты слоем алюминия толщиной 1 мм, поглощающей b- излучение.
Сцинтиляционные детекторы представляют собой экран (пластину) из стекла, покрытый флюоресцирующим веществом (сульфидом цинка, антраценом или другими веществами, преобразующими кинетическую энергию радиоактивных частиц в энергию световой вспышки). Путем размещения за экраном фотоумножителя вспышки света могут преобразовываться в электрические сигналы с последующим измерением их интенсивности электронным счетчиком. Преимущество сцинтилляционного детектора состоит в том, что он может раздельно считать частицы, поступающие через очень короткие промежутки времени (10-8-10-9 с вместо 10-5-10-6 с у счетчиков Гейгера- Мюллера). Дальнейшим развитием сцинтилляционного счетчика является люминисцентная камера, которая не только считает частицы в течение очень короткого времени (10-13-10-14 с), но и с помощью соответствующего электронно-оптического устройства регистрирует их траектории.
Широкое распространение получили кристаллические полупроводниковые детекторы, основу которых составляют полупроводниковый кристалл кремния или германия с различными добавками. Электропроводность кристалла изменяется под действием ионизирующего излучения.
В качестве фотодетекторов применяют также рентгеновскую фотопленку, по степени почернения которой за определенное время судят об уровне излучения.
Приборы для обнаружения и измерения радиоактивных излучений в зависимости от назначения делятся на индикаторы радиоактивности, радиометры и дозиметры. По способу индикации интенсивности излучения - на стрелочные и цифровые.
Индикаторы излучений информируют оператора световой или звуковой индикацией о наличии в зоне поиска радиоактивных веществ, радиометры предназначены для обнаружения и измерения радиоактивного заражения среды, а дозиметры - для измерения дозы облучения.
Величина поглощения энергии излучения в единице биологической массы (ткани) называется основной дозиметрической величиной (дозой). Единица измерения дозы в системе СИ - зиверт (Зв) и несистемная единица измерения - бэр, причем 1 бэр=100 Зв.
42. ?Каналы утечки информации на предприятиях химической промышленности. Задачи химической разведки. Основные способы анализа, используемые в химической разведке. Возможности технических средств химической разведки.
Радиационные и химические методы получения информации — это сравни-
тельно новые методы разведки, основывающиеся на материально-
вещественном канале утечки информации. Они составляют целый комплекс ме-
роприятий, которые включают в себя как агентурные мероприятия, так и приме-
нение технических средств.
Химические и радиационные методы анализа в основном осуществляются
над отходами производства (сточные воды, шлаки и т.д.).
Для экспресс-анализа химического состава в основном используются газо-
анализаторы и анализаторы химического состава жидкостей. Анализ грунта и
других твердых компонентов проводится, как правило, над пробами в лабора-
торных условиях.
Для предприятий химической, парфюмерной, фармацевтической и иных
сфер, связанных с разработкой и производством продукции, технологические
процессы которых сопровождаются использованием или получением различных
газообразных или жидких веществ, возможно образование каналов утечки ин-
формации через выбросы в атмосферу газообразных или сброс в водоемы жид-
ких демаскирующих веществ.
Подобные каналы образуются с появлением возможности добывания дема-
скирующих веществ путем взятия злоумышленниками проб воздуха, воды, зем-
ли, снега, пыли на листьях кустарников, деревьев и травяном покрове в окрест-
ностях организации.
В зависимости от направления и скорости ветра, демаскирующие вещества в
газообразном виде или в виде взвешенных твердых частиц могут распростра-
няться на расстояние нескольких десятков километров, что вполне достаточно
для взятия проб злоумышленниками. Аналогичное положение наблюдается и
для жидких отходов.
Конечно, концентрация демаскирующих веществ при удалении от источника
убывает. Однако при их утечке за достаточно продолжительный период концен-
трация может превышать предельные допустимые значения за счет накопления
демаскирующих веществ в земле, растительности, подводной флоре и фауне.
Отходы могут продаваться другим предприятиям для использования в произ-
водстве иной продукции, очищаться перед сбросом в водоемы, уничтожаться
или подвергаться захоронению на время саморазложения или распада. Послед-
ние операции используются для высокотоксичных веществ, утилизация которых
иными способами экономически нецелесообразна, и для радиоактивных отхо-
дов, которые невозможно нейтрализовать физическими или химическими спосо-
бами.
43. Классификация технических средств разведки по видам их носителей.
44. Назначение космической разведки. Виды орбит космических летательных аппаратов (КЛА), типы средств, устанавливаемых на КЛА, возможности космической разведки.
КОСМИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА (КР)
КР организуется и ведется в интересах решения стратегических задач.
К числу основных достоинств КР относятся:
глобальность наблюдения;
беспрепятственный пролет над любым районом Земли;
относительно короткое время разведки заданных районов или объектов;
высокая периодичность наблюдения.
Существует три разновидности аппаратов для КР:
космические аппараты видовой разведки (ВР);
космические аппараты радиоэлектронной разведки;
космические аппараты комплексной разведки.
Космические аппараты ВР США - "Сэмос М", "Кихоул" (КН-11,12). "Сэмос М" ("СМ") предназначен для ведения детальной Фотографической Разведки. На его борту установлена длиннофокусная фотокамера, которая обеспечивает линейное разрешение по местности 15 см. "СМ" запускается на полярные орбиты с наклоном к плоскости экватора 96,5 гр. Удаление от поверхности Земли - от 125-140 км (перегей) до 315-420 км (апогей). Доставка отснятой пленки осуществляется с помощью специальных капсул. Каждая капсула имеет тормозной двигатель и парашютную систему. Время существования на орбите - 160 суток. "Кихоул" ("К") предназначен для получения видовой информации с помощью электронно-оптической аппаратуры разведки сканирующего типа. Линейная разрешающая способность - порядка одного метра. Особенности: данные разведки передаются на Землю по радиоканалу, аппаратура обеспечивает изображение местности даже в ночное время. "К" запускается на полярные орбиты с наклоном орбиты к плоскости экватора 96,9 гр. Удаление от поверхности Земли - от 340-350 км (перегей) до 410-515 км (апогей).
Космические аппараты радиоэлектронной разведки - "Ферадиоразведкает Д", "Джамсит", "НОСС" и "ССУ", "Аквакейд", "Шале", "Лакросс". "Ферадиоразведкает Д" предназначен для ведения детальной Радиотехнической Разведки. Запускается на круговые полярные орбиты с высотой 500 км. Время ведения разведки - около 7 минут. "Джамсит" предназначается для ведения Радиоразведки и Радиотехнической Разведки. Запускается на вытянутые эллиптические орбиты. Удаление от поверхности Земли - от 500 км (перегей) до 3900 км (апогей). Разведка ведется на удаленных участках траектории. Время разведки - 8 часов. Наклон орбиты к плоскости экватора - 69 гр. "НОСС" и " ССУ " предназначен для обнаружения, определения местоположения и идентификации надводных кораблей и подводных лодок в мировом океане по радиоизлучениям их РЭС. Запускаются сериями по 4 спутника. Один является основным ("НОСС") и 3 вспомогательных ("ССУ"). Это необходимо для образования пеленгационной базы (спутники разнесены в пространстве) и точного определения координат разведываемых объектов. Наклонение орбиты к плоскости экватора - 63 гр. Орбита круговая с удалением от Земли на 1100 км. На спутниках устанавливается аппаратура Радиоразведки и Радиотехнической Разведки, а на "ССУ" - аппаратура ИКР и СВЧ-радиометр. "Аквакейд" ("А") и "Шале" предназначены для ведения Радиоразведки и Радиотехнической Разведки. Для "А" основной является Радиоразведка, для "Шале" - радиотехническая разведка. Спутники запускаются на геостационарные орбиты с высотой 40000 км. "Лакросс" предназначен для ведения РЛР. На борту устанавливается радиолокатор с быстрым обзором пространства. Космические аппараты комплексной разведки: "Ласп" ("Big Bird"). На него устанавливается аппаратура обзорной детальной фоторазведки, аппаратура ТЛВР, ИКР, РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА. Для ведения обзорной ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА используется фотокамера с фокусным расстоянием 67 см и линейным разрешением на местности порядка 1 м. Данные обзорной ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА передаются на Землю по радиоканалам и предназначены для оперативного выявления наиболее важных объектов с последующим целеуказанием для средств детальной ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА. Для ведения детальной ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА используется фотокамера с фокусным расстоянием 244 см, которая обеспечивает линейное разрешение 3050 см. Данные детальной ФОТОГРАФИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА передаются на Землю с помощью капсул. Наклон орбиты к плоскости экватора составляет 96,5 гр. Минимальное удаление от поверхности Земли – 120-140 км (перегей), максимальное - 280 км (апогей). На космических аппаратах расположен специальный указатель для маневрирования на орбите. Время активного существования – около 260 суток.
Космическую разведку в полном объеме ведут два государства: Россия и США. Другие развитые в промышленном отношении страны (Япония, Китай, Франция и некоторые другие) ограничиваются довольно редкими запусками многоцелевых ракет и не ведут регулярно космическую разведку.
Параметры траектория движения КА (высота орбиты, угол ее наклонения относительно экватора Земли) определяются направлением и скоростью вывода ракеты - носителя. Для вывода КА на околоземную поверхность ему нужно при запуске сообщить первую космическую скорость у поверхности Земли не менее 7.91 км/c. При этой скорости орбита круговая. Чем выше скорость, тем больше высота орбиты. Минимальная высота ограничена тормозящим действием остатков атмосферы и составляет 130-150 км. При второй космической скорости более 11.186 км/с КА, может выйти из сферы действия тяготения Земли.
В зависимости от скорости и направления выведения КА располагаются на низких круговых, высоких эллиптических, геостационарных орбитах (см. на рис. 2.5).
Рис. 2.5. Виды орбит разведывательных ИСЗ.
Низкие круговые орбиты - наиболее распространенные орбиты разведывательных спутников, так как они могут приблизиться к объекту на минимально-допустимое расстояние. Уменьшение высоты орбиты из-за торможения КА снижает время его существования на орбите. Противоречие между временем пребывания на орбите низколетящего КА и стремлением приблизить средства добывания информации к ее источникам решается в настоящее время путем создания маневрирующих спутников.
Если КА расположен на круговой полярной орбите, то его средства могут периодически просматривать всю поверхность Земли. Например, одновременная работа 2‑х спутников (с высотой орбит 1000-1400 км и наклонениями, близкими к 900) позволяет просматривать район земного шара с интервалом в 6 ч.
С повышением высоты орбиты, как следует из таблицы, период вращения ИСЗ увеличивается и при h около 36 тыс. км он равен периоду вращения Земли. Но скорость спутника относительно поверхности Земли равна 0, когда плоскости орбиты и экватора Земли совпадают (i= 00). Если ИСЗ расположен на геосинхронной орбите, то он постоянно “висит” над одним и тем же районом Земли, размеры которого определяются углом зрения средств добывания. Будучи расположенным в плоскости экватора Земли средства добывания ИСЗ не “видят” из-за кривизны Земли ее северные и южные районы (более 70 градусов широты). Это обстоятельство и большая удаленность КА от поверхности Земли существенно ограничивают возможности геостационарных спутников наблюдением ярких источников света (например, факелов ракет при их пуске) и перехватом достаточно мощных радиопередатчиков каналов связи.
Промежуточное положение занимают КА на высоких эллиптических орбитах (см. рис.2.5). Но применяются спутники на таких орбитах в основном для обеспечения связи над неудобно расположенной для геостационарных ИСЗ территорией России. Системы космической связи на эллиптических орбитах позволяют осущестлять радио и телевизионное вещание на всей территории России.
Аппаратура современных разведывательных низкоорбитальных ИСЗ обладает высокими возможностями. Наибольшее разрешение обеспечивают ИСЗ фоторазведки. Установка на КА аппаратуры обзорной разведки обеспечивает съемку поверхности шириной до 180 км при линейной разрешении на местности 2,5-3,5 м. Опознаются объекты размером 12,5-35 м. Детальная фоторазведка обеспечивает полосу шириной 12-20 км, разрешение на местности 0,3-0,6 м, опознаются объекты размером 1,5-6 м.
45. Назначение воздушной разведки (ВР), технические средства ВР и их возможности.
ВОЗДУШНАЯ РАЗВЕДКА (ВР)
Для ведения ВР используются:
самолеты стратегической разведки типа RC-135, U-2, SR-71 (сейчас не используется);
самолеты тактической разведки типа RF-4C, RF-4E, RC-5A;
самолеты базовой патрульной авиации ВМС типа "Орион", "Нимрод", "Атлантик";
беспилотные самолеты разведки типа AQM-34R, AQM-34L, AQM-91;
вертолетные разведывательные системы "Лэмпс Мк3";
пассажирские самолеты.
При ведении ВР самолеты совершают полеты вдоль границ страны на удалении до 30 км и высоте до 25 км, а самолеты пассажирской авиации могут вести разведку во время пролета над разведываемой страной. На пассажирских самолетах используется только приемная аппаратура.
46. Назначение морской разведки и ее возможности.
МОРСКАЯ РАЗВЕДКА (МР)
МР ведется специальными разведывательными кораблями, боевыми кораблями и подводными лодками, кораблями слежения за космическим пространством, вспомогательными судами ВМС, судами пассажирского, торгового и рыболовецкого флотов, а также стационарными и позиционными средствами ГАР и ММР.
Все стационарные средства ГАР спецслужб США объединены в систему, посты которой располагаются в районах Тихого и Атлантического океанов. Система "Сосус": посты - береговые гидроакустические станции с вынесенными в открытое море на расстояние 1000 км гидрофонами, соединенными со станцией кабелем. В районах, не охваченных стационарной системой ГАР, размещаются позиционные средства ГАР, которые представляют собой гидроакустические радиобуи, оснащенные аппаратурой ГАР и средствами передачи разведданных по радиоканалам. Для получения информации используются самолеты-ретрансляторы. Кроме позиционных и стационарных средств ГАР используются буксируемые за кораблями на тросе длиной около 1000 м средства ГАР. У таких средств дальность обнаружения - до 500 км, дальность распознавания - до 150 км.
47. Назначение наземной разведки. Средства наземной разведки. Принципы применения стационарных, возимых, носимых и автоматических средств наземной разведки.
Наземная разведка ведется со стационарных, полустационарных и подвижных постов разведки, которые размещаются вдоль границ нашей страны и на территории нашей страны. При ведении разведки на территории нашей страны используются здания посольств, консульств, торговых представительств, а также места проживания и отдыха иностранцев, перемещение иностранцев по территории нашей страны. Для сбора информации об объектах, доступ к которым затруднен, используются автономные разведывательные станции, закамуфлированные под местные предметы и заброшенные в район объекта. Автономные станции кроме средств разведки содержат в своем составе средства радиопередачи (дальность передачи - до 500 км, на приемные пункты - до 10 км).
48. Принципы камуфлирования и миниатюризации средств наземной разведки под бытовые приборы.
49. Возможности наземной разведки по добыванию информации.
50. Принципы комплексного использования технических средств разведки.