2 февраля 2021

МАГАТЭ и префектура Фукусимы разработали инновационную систему радиационного мониторинга с помощью летательных дронов

Atomic-Energy.ru

После ядерной аварии, такой как авария на АЭС «Фукусима-дайити» в 2011 году, радиологически загрязненная территория в непосредственной близости от реактора может быть слишком опасной для людей, чтобы находиться на ней для осуществления радиационного мониторинга. Новая технология с использованием дронов, разработанная МАГАТЭ для властей префектуры Фукусима в Японии, облегчит данную задачу.

Разработанные МАГАТЭ приборы и методология для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), оснащенных детекторами радиации, камерами и устройствами GPS, были протестированы и проверены в реальных условиях в префектуре Фукусима в Японии и теперь доступны для практического использования в повседневных или чрезвычайных ситуациях. Основываясь на этом опыте, МАГАТЭ готово помочь заинтересованным государствам-членам в разработке и внедрении этой технологии радиологического картирования в случае ядерной или радиологической аварийной ситуации.

Низкая стоимость летательных дронов и тот факт, что полевой персонал может избежать опасности воздействия радиации на месте, используя их, являются значительными преимуществами этой технологии.

МАГАТЭ и префектура Фукусима впервые начали совместную работу по разработке и применению беспилотных летательных аппаратов для радиологического мониторинга в 2012 году. В рамках Плана действий МАГАТЭ по ядерной безопасности Агентство провело для префектуры Фукусима два последовательных проекта сотрудничества с 2012 по 2020 год путем:

  • Предоставления полной контрольно-измерительной системы на базе БПЛА для измерения радиации – системы мониторинга радиации с возможностью обработки и хранения данных – разработанной и созданной в Лаборатории ядерной науки и приборостроения (NSIL) МАГАТЭ;
  • Предоставления методологии анализа и интерпретации после измерений, а также обучение персонала как в префектуре Фукусима, так и в Лаборатории NSIL в Зайберсдорфе, Австрия, тому, как применять БПЛА и его систему приборов, а также как использовать программное обеспечение для получения и интерпретации данных.

В последнее время в мире произошел прорыв в области беспилотных летательных аппаратов, и в ближайшем будущем ожидаются крупные новые разработки, среди которых будет увеличенная полезная нагрузка, интегрированные детекторы и датчики, улучшенная самонавигация и способность транспортных средств работать в сотрудничестве с другими БПЛА, а также с наземными системами. В настоящее время МАГАТЭ работает над интеграцией и испытаниями нового улучшенного оборудования, включая его адаптацию к БПЛА следующего поколения.

«Эти новаторские разработки позволят увеличить время полета БПЛА и определять мощность эквивалентной дозы и гамма-спектры за одно измерение», - сказал Данас Ридикас, руководитель Отдела физики МАГАТЭ, - «В сочетании с высококачественными возможностями камеры новая система позволит получить полную трехмерную модель аэрофотограмметрии, наложенную на радиологические карты и идентификацию радионуклидов».

Полная трехмерная аэрофотограмметрия, наложенная на радиологическую карту, полученную с помощью одного БПЛА в двух последовательных полетах

«Технологии на основе БПЛА будут иметь решающее значение для продвижения радиационного мониторинга, включая расширение применения экологического картографирования и улучшение долгосрочного мониторинга загрязненных территорий», - отмечает Мирослав Пинак, начальник Секции радиационной безопасности и мониторинга МАГАТЭ.

Данные, собранные с помощью систем БПЛА, разработанных МАГАТЭ и утвержденных префектурой Фукусима, могут быть использованы для оценки потенциальных радиационных рисков и помощи в разработке соответствующих планов и стратегий реабилитации, дезактивации и обращения с радиоактивными отходами в Японии.

Подробный технический документ МАГАТЭ о результатах проекта, включая калибровку приборов, валидацию методологии, измерения мощности дозы на месте и картографирование мест временного хранения радиоактивных отходов в префектуре Фукусима, будет доступен для общественности в скором времени.

Разработанные технологии, методология и возможности обучения доступны государствам-членам МАГАТЭ по запросу и уже применяются в некоторых странах при поддержке Агентства.

Краткое описание технологии радиационного мониторинга с помощью БПЛА

БПЛА оснащены детекторами излучения, камерами и приборами GPS. После взлета БПЛА показания радиации и другая соответствующая информация синхронизируются с точным GPS-положением, отправляются в реальном времени пилоту на наземную станцию ​​и сохраняются на борту. После посадки все подробные полноценные данные передаются на стационарный компьютер, что означает, что фотографическая/географическая информация далее соединяется вместе со скорректированными данными измерений радиации. Затем спутниковые фотографии и проанализированные данные измерений радиации предоставляются лицам, принимающим решения, для дальнейших действий.

Пример измерений на месте (не скорректированные исходные данные), выполненных в зоне, доступной как для человека, так и для БПЛА

Точки данных, полученные с помощью переносного специалистом оборудования (спектрометр CsI), проходящего по территории с детектором, расположенным на высоте 1 м
Точки данных, полученные с помощью системы БПЛА (счетчик Гейгера-Мюллера), летящего на высоте 10 м