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Sviluppo di un apparato strumentale per il rilevamento di grandezze radiometriche ambientali integrato con un sistema di acquisizione di coordinate geografiche

Informazioni tesi

  Autore: Paolo Angelo Carneglia
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1998-99
  Università: Università degli Studi di Milano
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Fisica
  Relatore: Grazia Marcazzan
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 92

Vaste aree geografiche desertiche o semi-desertiche stanno acquistando sempre maggiore interesse nella ricerca e nello sfruttamento di risorse naturali e tra queste, primariamente, gli idrocarburi. L’esperienza mostra che talvolta tali aree sono state scenari di attività o eventi che hanno causato significative alterazioni delle condizioni radiometriche associate alla dispersione nell’ambiente di radionuclidi tali da rendere necessarie campagne di rilevazione per la valutazione del rischio radiologico a cui potrebbe essere esposto il personale impegnato. Nel corso di tale attività è indispensabile poter georeferenziare i punti di rilevamento e campionamento sia per integrare i risultati che consentirne la localizzazione, direttamente in situ, a distanza di tempo.
Per facilitare e nel contempo rendere più accurata l’attività è stato ideato, progettato e realizzato nel corso di questo lavoro di tesi un sistema portatile in grado di associare coordinate geografiche, valori dei parametri radiometrici e eventuali elementi descrittivi introdotti dall’operatore.
Per l’acquisizione delle coordinate geografiche è stato impiegato un sistema GPS (Global Positioning System) Navstar (Navigation Satellite Timing and Ranging) con correzione differenziale (DGPS, Differential GPS) satellitare.
Per migliorarne l’interfacciabilità ai differenti tipi di rivelatori di radiazione il sistema è dotato di microcontrollore programmabile che effettua anche una pre-elaborazione dei dati acquisiti.
Un datalogger consente oltre alla gestione dei ricevitori del DGPS anche l’accesso, in campo, ad un data base per la memorizzazione di attributi o note caratteristiche dei punti di rilevamento. I dati raccolti possono essere trasferiti ad un personal computer per le successive analisi e presentazioni per mezzo di un Geographic Information System (GIS) e carte topografiche digitalizzate.
L’accuratezza del ricevitore DGPS è stata verificata su un vertice passivo della rete geodetica IGM95. Sono stati ottenuti errori di posizionamento di 86 cm in real-time e 29-80 cm in post-processing.
Il rivelatore di radiazioni gamma, scintillatore plastico, è stato tarato presso il Laboratorio Metrologico dell’ENEA di Bologna utilizzando un software appositamente sviluppato.
L’intero sistema (ad esclusione del microcontrollore, ancora in fase di assemblaggio) è stato collaudato presso l’area del giacimento uranifero situato in Val Vedello (SO). I risultati ottenuti hanno dimostrato l’affidabilità, la versatilità e la sensibilità del sistema, in accordo agli obiettivi di progettazione.
Per come è stato strutturato il sistema, con opportune modifiche è possibile effettuare una completa mappatura di una zona con ottima precisione per qualsiasi grandezza fisica rilevabile con strumentazione portatile.

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4 1 Introduzione Nel Mondo esistono ancora località geografiche nelle quali risulta difficile trovare riferimenti spaziali. In zone senza costruzioni e dove mancano particolari naturali di rilievo già localizzati è assai arduo conoscere le coordinate del luogo usando tecniche tradizionali. Esistono altresì vaste aree geografiche che stanno acquisendo sempre maggior interesse nelle attività di ricerca e sfruttamento di risorse naturali. L’esperienza mostra che in passato alcune di tali aree sono state scenari di eventi o attività che hanno causato alterazioni delle condizioni radiometriche tali da richiedere una valutazione del rischio radiologico a cui è esposto il personale che vi opera. Alcune delle stesse attività di estrazione e trattamento degli idrocarburi sono potenziali fonti di rischio radiologico connesso alla formazione di Tecnologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials (TE-NORM) [1]; è questo un aspetto che sta acquisendo un crescente interesse nel campo della sicurezza industriale e dell’analisi dell’impatto ambientale. Queste valutazioni sono generalmente basate sui risultati di indagini radioecologiche che prevedono sia rilevazioni in campo che prelievi e analisi di campioni di diversa natura. Nel corso delle indagini è essenziale poter georeferenziare i punti di rilevamento e di prelievo sia per integrarne i risultati che per consentirne la localizzazione in-situ a distanza di tempo. Per facilitare questa attività è stato ideato un sistema in grado di associare all’acquisizione delle coordinate geografiche, quella dei parametri radiometrici desiderati e consentire la registrazione dei relativi elementi descrittivi. Per l’acquisizione delle coordinate geografiche ci si è rivolti all’utilizzo del sistema GPS (Global Positioning System) Navstar (Navigation Satellite Timing and Ranging) con correzione differenziale (DGPS, Differential GPS) satellitare. Quale parametro radiometrico si è scelta l’intensità di dose ambientale, tuttavia il sistema è in grado di interfacciarsi con molteplici tipi di rivelatori di radiazioni

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Parole chiave

gis
gps
radioattività
raggi gamma
misure fisiche dell'ambiente
rivelatori di radiazione
rivelatori di particelle

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