Dron osadený unikátnymi časticovými detektormi dokáže presne lokalizovať i pohybujúci sa zdroj žiarenia. Využitý môže byť aj v interiéroch.
Zábery z dynamickej ukážky nájdenia zdroja rádioaktivity a simulácie akčného zásahu tímu pre záchyty Ústavu jadrového výskumu v Řeži. Zdroj: FEL ČVUT, Autor: ÚJV ŘEŽ
Výsledky výskumného projektu RaDron predstavujú sľubné rozšírenie technológií na zabezpečenie radiačnej bezpečnosti. Pokročilý autonómny dron z dielne Fakulty elektrotechnickej Českého vysokého učenia technického v Prahe (FEL ČVUT), osadený unikátnymi časticovými detektormi pražskej spoločnosti ADVACAM, umožní účinne detegovať zdroje rádioaktivity vrátane tých pohyblivých. Nová metóda lokalizácie môže v budúcnosti zjednodušiť prácu špecializovanému tímu Ústavu jadrového výskumu (ÚJV) v Řeži, ktorý rieši nálezy zdrojov ionizujúceho žiarenia.
Široké uplatnenie novej technológie
Nová technológia môže nájsť uplatnenie v širokom spektre aktivít súvisiacich s bežnou radiačnou situáciou aj s mimoriadnymi udalosťami. Okrem monitorovania zmien radiačnej situácie alebo tvorby radiačných máp ponúkne pomoc napríklad pri požiaroch rádiologických zariadení, pátraní po odcudzených zdrojoch radiácie, nehodách pri prevoze rádioaktívneho materiálu alebo skenovaní rozsiahlych oblastí.
„Na rozdiel od dnes bežnej dozimetrickej technológie vedia naše malé senzory určiť nielen prítomnosť radiácie, ale tiež smer, odkiaľ žiarenie prichádza. Hľadanie to násobne urýchľuje,” vysvetľuje Jan Jakůbek, vedecký riaditeľ spoločnosti ADVACAM.
Nový dron nájde uplatnenie:
• pri haváriách počas prevozu rádioaktívneho materiálu,
• pri požiaroch na rádiologických oddeleniach nemocníc,
• pri jadrových haváriách,
• počas pátrania po odcudzených zdrojoch radiácie,
• pri systematickom skenovaní záujmových oblastí a tvorbe radiačných máp,
• pri identifikácii typu zdroja radiácie,
• počas monitorovania zmien radiačnej situácie.
Vhodný aj do ťažko prístupných terénov
Nový dron s palubnou umelou inteligenciou v sebe spája malé rozmery a veľkú mobilitu. Oproti v súčasnosti používaným systémom je tak oveľa efektívnejší a zdroj dokáže nájsť veľmi rýchlo aj v ťažko prístupných terénoch. „Detekčná technika je schopná zachytiť a identifikovať jednotlivé častice žiarenia v reálnom čase. Vďaka tomu umožňuje RaDron nájsť zdroj žiarenia výrazne efektívnejšie, než je to možné dnes, a to pri neporovnateľne nižších nákladoch. Navyše sme v rámci projektu dokázali, že možnosť nasadenia tímu spolupracujúcich dronov umožňuje presne lokalizovať aj pohybujúci sa zdroj žiarenia, čo je so súčasnou technológiou veľmi náročné a v mnohých prípadoch prakticky nemožné,“ predstavuje výhody nového riešenia Martin Saska, vedúci skupiny multirobotických systémov pôsobiaci na Katedre kybernetiky FEL ČVUT v Prahe.
Medzi široké kompetencie ÚJV v Řeži patria tiež riešenia záchytov neznámych zdrojov radiácie. „Detekcia zdrojov rádioaktívneho žiarenia môže byť niekedy veľmi problematická, pritom rýchlosť ich zachytenia a zabezpečenia je pre ochranu zdravia obyvateľov a životného prostredia kľúčová. Následná identifikácia rádionuklidov, charakteristika a prípadná likvidácia sa už odohráva v bezpečnom prostredí našich laboratórií,“ potvrdzuje prínosy projektu Karel Prchal, vedúci oddelenia pre nakladanie s rádioaktívnymi odpadmi ÚJV v Řeži.
Čipy Timepix3
Cieľom projektu RaDron bolo overiť novú metódu, ako čo najrýchlejšie objaviť stojace či pohybujúce sa zdroje radiácie. Počas troch rokov trvajúceho výskumu, financovaného Technologickou agentúrou Českej republiky, experimentálne preukázali, že detektor pripojený k autonómnemu dronu zvládne na ploche 1000 metrov štvorcových do dvoch minút spoľahlivo lokalizovať vzorku rádioaktívneho cézia-137. Základom technológie RaDron sú čipy Timepix3, ktoré poskytujú systému kompletný súbor informácií o každej zachytenej častici radiácie. To z nich robí mimoriadne účinný nástroj dozimetrie a radiačného poľa. Čip môže navyše fungovať ako takzvaná Comptonova kamera, ktorá dokáže určiť smer, odkiaľ častice na senzor dopadajú. To znamená, že nie je potrebné systematicky prečesávať celý priestor, dron môže zamieriť rovno k cieľu.
Pozrite si
Vhodný aj v interiéroch budov
Prototyp zariadenia vyvinutý v spolupráci s českými firmami v rámci programu Technologickej agentúry Českej republiky (program TREND, podprogram 1 pod názvom Technologickí lídri), je už hotový a pripravený na používanie u koncového zákazníka. Akademici z FEL ČVUT sú schopní na zákazku prispôsobiť softvér dronu (autonómne vyhľadávanie a identifikáciu zdroja jedným dronom alebo skupinou dronov). Firmy ADVACAM a Fly4Future zasa pre koncového používateľa systému pripravia na mieru konkrétnu aplikáciu dronu s detektorom ionizujúceho žiarenia Timepix. Firma ADVACAM, ktorá detektor vyvinula v spolupráci s CERN-om, je aj dodávateľom pre americkú NASA. Dron je dostupný vo variante pre let vo vonkajšom prostredí s GPS alebo vo variante pre nasadenie v budovách a blízko prekážok, kde GPS signál nie je dostupný. V takom prípade využíva dron na svoju navigáciu unikátny softvér vyvinutý vedcami z FEL ČVUT.
Zdroj: TS FEL ČVUT v Prahe
(zh)
