Backscatter Körperscanredux

Backscatter Körperscanredux

TF2: Is the Back Scatter Good? - Weapon Analysis (March 2019).

Anonim

Flugpassagiere haben bereits zu den umstrittenen Rückstreu-Röntgensicherheitsscannern gesprochen, die 2013 wegen Bedenken über die Privatsphäre und mögliche Strahlungsrisiken von US-Flughäfen abgezogen wurden. Aber die Geräte könnten in Zukunft wieder eingeführt werden, zum Teil, weil sie überlegene Bilder von vielen verborgenen Bedrohungen produzieren, und der Kongress will immer noch wissen, ob diese Systeme - derzeit in Gefängnissen, in Diamantenminen und vom Militär eingesetzt - sichere Werte produzieren Strahlung für Screener und die Leute, die sie screenen.

Vor zwei Jahren haben Forscher des Nationalen Instituts für Standards und Technologie (NIST) in Gaithersburg, Maryland, einen Bericht erstellt, in dem festgestellt wurde, dass die Strahlenbelastung einer weit verbreiteten Klasse von Backscatter-Maschinen den geltenden nationalen und internationalen Sicherheitsstandards entspricht. Um diese Ergebnisse sowie ähnliche Ergebnisse anderer Institutionen zu bewerten, ordnete der Kongress eine unabhängige Bewertung der Backscatter-Systeme durch ein von der National Academy of Sciences (NAS) ausgewähltes Team an. Letzte Woche veranstaltete das NIST die NAS-Studie auf dem Gaithersburg-Campus, in einem Labor, das eine rücküberstreichende Regierungsmaschine enthält, die einst die Passagiere am LaGuardia Airport abschirmte.

Regierungsbehörden fordern die nationalen Akademien regelmäßig zu eingehenden Studien auf, sagt Erik Svedberg, leitender Programmbeauftragter des NAS National Materials and Manufacturing Board und Studienleiter für die NAS-Bewertung des Scanners.

"Als unabhängige Non-Profit-Organisation können die National Academies fast jedes Thema in ihrem Zuständigkeitsbereich betrachten, ohne einen Anteil am Spiel zu haben", sagt Svedberg.

Die NAS-Gruppe wird das gleiche Scannermodell verwenden, mit dem NIST Messungen durchgeführt hat - eine Rapiscan Secure 1000, die weit verbreitet zur Überprüfung von Passagieren an Flughäfen in der ganzen Nation eingesetzt wurde. Der NIST-Scanner ist eine der wenigen verfügbaren Maschinen im Land, die weder gespeichert noch aktiv genutzt werden, sagt NIST-Forscher Lawrence Hudson, Co-Autor des ursprünglichen NIST-Berichts 2012.

Im Gegensatz zu der Strahlung, die in derzeit in Flughäfen verwendeten Millimeterwellen-Ganzkörper-Scannern verwendet wird, ionisiert die Strahlung in Rückstreu-Röntgenscannern wie dem Secure 1000. Ionisierende Strahlung kann chemische Bindungen stören und es wurde gezeigt, dass sie oberhalb bestimmter Expositionslevel mit Krebsrisiken verbunden ist. Allerdings "leben wir in einem Meer von Strahlung", sagt Hudson, mit natürlichen Quellen ionisierender Strahlung, einschließlich kosmischer Strahlung, Bananen und Mineralien, die in Produkten wie Katzenstreu vorkommen können. "Um das relative Risiko abschätzen zu können, müssen Forscher die Expositionen solcher Systeme genau messen und diese Messungen mit anderen Expositionen mit ionisierender Strahlung vergleichen", fährt er fort.

Zum Vergleich beträgt die typische tägliche "effektive Ganzkörperdosis" einer Person aus natürlichen Quellen etwa 1000 Mikrometer (μRem) oder in SI-Einheiten 10 MikroSievert (μSv) - beide Einheiten zur Messung der Strahlungsabsorptionsdosis. Ein Flug von New York nach LA bringt zusätzlich 4.000 μRem (40 μSv) zur täglichen Dosis eines Passagiers. Die NIST-Analyse von 2012 zeigte, dass die Dosis eines einzelnen Screenings mit dem Secure 1000 Scanner 1, 26 μRem plus oder minus 0, 08 μRem (12, 6 nSv plus oder minus 0, 8 nSv) beträgt.

Alle Röntgenquellen dringen ein, streuen oder reflektieren, wenn sie auf Gewebe treffen. Aber anstatt die übertragenen Röntgenstrahlen so zu sammeln, wie sie für ein medizinisches Bild benötigt würden, sammeln diese Scanner die Röntgenstrahlen, die von der Haut zurückgestreut werden. Normalerweise sammeln die Maschinen zwei Bilder, eins von vorne und eins von hinten.

Der Rapiscan Secure 1000 ist ein Single-Pose-System. Um gescannt zu werden, steht eine Person zwischen zwei Einheiten, von denen jede eine bewegliche Röntgenquelle beherbergt, die sich innerhalb der Einheit auf und ab bewegt. Die Röntgenstrahlen von der Quelle fliegen durch einen horizontalen Schlitz, der einen flachen, fächerförmigen Strahl erzeugt, und treffen dann auf ein sich drehendes Rad mit eingekerbten Kanten. Die Kerben reduzieren die Ausgabe weiter auf einen kleinen, quadratischen Röntgenstrahl, der das Objekt zeilenweise wie ein Faxgerät abtastet. Dieser "fliegende Punkt" aus Röntgenstrahlen durchläuft Kleidung, prallt von der Haut ab und wird durch eine Reihe großflächiger Röntgendetektoren innerhalb des Scanners gesammelt.

"Es ist eine sehr schlaue Art, ein gut aufgelöstes Bild eines Objekts oder einer Person zu erhalten, die nur sehr wenig Strahlung ausgesetzt ist", sagt Hudson. Der Röntgen- "Fleck" verbringt nur einige zehn Mikrosekunden an jedem Teil des Körpers. Die Auflösung des resultierenden Bildes wird durch die Größe des kleinen Flecks bestimmt, nicht die der Detektoren, deren große Größe einfach dazu beiträgt, die Empfindlichkeit zu erhöhen.

In ihrem 2012er Bericht verwendete das NIST-Team Strahlungsdetektoren, um eine 3D-Expositionskarte zu erstellen, die die Strahlungspegel in der Inspektionszone, dem Raum zwischen den beiden Scaneinheiten, wo eine Person stehen würde, zeigt. Hudson und Kollegen verwendeten dann diese Expositionskarte, um abzuschätzen, wie viel Dosis eine Person zu ihrem ganzen Körper sowie einzelnen Organen, besonders Haut und Augen, bekommen würde.

Es überrascht nicht, dass die Haut eine höhere Dosis an Röntgenstrahlen erhält als ein Organ im Körper. Hudson sagt jedoch, Haut ist eines der am wenigsten strahlenempfindlichen Organe. Die Berechnung der "effektiven Dosis" berücksichtigt dies, um eine Zahl zu erzeugen, die von den Regulatoren verwendet wird, um die Einhaltung der Sicherheitsstandards zu bestimmen. Mit drei verschiedenen Ansätzen zur Abschätzung der effektiven Dosis für verschiedene Organe fanden NIST-Wissenschaftler heraus, dass diese Zahlen innerhalb der vom Nationalen Rat für Strahlenschutz und Messungen (NCRP) und der Internationalen Kommission für Strahlenschutz (ICRP) empfohlenen Grenzwerte liegen. Zum Beispiel würde es 465.340 Scans in einem Jahr benötigen, um das jährliche empfohlene Limit für die Haut und 139.602 Scans zu erreichen, um das empfohlene Limit für das Auge zu erreichen.

Der NAS-Bericht soll Ende des Jahres oder Anfang 2015 fertig sein, sagt Svedberg. In der Zwischenzeit hat das NIST die Messtechniken und Werkzeuge neu bewertet, mit denen Forscher eine gerasterte Quelle von Röntgenstrahlen, wie sie in der Rückstreuungstechnik verwendet werden, gemessen haben. Es ist schwierig, die Dosisniveaus als eine Funktion der Entfernung zu extrapolieren, die durch die verschiedenen Implementierungen von Röntgenrückstreuungssystemen erzeugt wird, erklärt Hudson, weil die Röntgenquellen nicht stationär sind; stattdessen übersetzen sie räumlich und drehen sich manchmal auch während eines Scans.

"Wenn Sie Studien vergleichen möchten, in denen die Strahlungsintensität solcher Maschinen gemessen wird, müssen Sie in der Lage sein, verschiedene Abstände korrekt zu extrapolieren, um zu sehen, ob die Ergebnisse konsistent sind", sagt Hudson. "Dies wurde in den bisher veröffentlichten Studien nicht sehr geschätzt und war eine Quelle der Verwirrung."

In einem nächsten Artikel im Journal of Research des NIST kommen Hudson und Kollegen zu dem Schluss, dass die in der Strahlungsdosimetrie üblicherweise verwendeten Werkzeuge, wenn sie richtig angewendet und interpretiert werden, völlig ausreichend sind, um die Strahlungsintensität und -rate für Sicherheits-Screening-Systeme zu bestimmen. Aber, so erklärt er, weder die Messungen des NIST noch des NAS-Teams sollen die Sicherheit von Backscatter-Röntgenscannern direkt beurteilen.

"NIST ist nicht im Geschäft, solche Systeme für sicher oder unsicher zu erklären", sagt Hudson. "Unsere Aufgabe besteht darin, die öffentliche Debatte zu informieren, indem wir die Expositionslevels absolut messen, die Messinstrumente und -methoden validieren und die Unsicherheiten bewerten."