Droonit lentävät matalalla ja hitaasti säteilyn havaitsemiseksi – CleanTechnica

Miehittämättömät ilma-ajoneuvot, jotka tunnetaan paremmin droneina, ovat kehittyneet nopeasti omituisesta, korkealentoisesta uutuudesta monipuoliseksi työhevoseksi.

Ne ovat työkaluja etsintä- ja pelastustoimiin, liikenteen seurantaan, säävalvontaan ja ehkä jopa pakettien kuljetukseen.

Eräänä päivänä he voivat työskennellä ihmisten kanssa tehostaakseen tehtävää tehdä tutkimuksia alhaisten säteilytasojen havaitsemiseksi – tiedot, jotka voivat edistää ydinenergian tuotantoon tai tutkimukseen tarpeettomien laitosten käytöstä poistamista.

Tyynenmeren luoteisen kansallinen laboratorio (PNNL) Tutkijat havaitsivat, että droneilla on potentiaalia suorittaa radiologisia tutkimuksia käytöstä poistamiseksi, mutta lisätutkimuksia tarvitaan ennen kuin laitteet hyväksytään käytöstäpoistotarkoituksiin. PNNL-tutkijat esittivät löydöstään US Nuclear Regulatory Commissionille (NRC) äskettäin julkaistussa konseptitodistusraportissa, "Droonit käytöstäpoistoon."

"Dronit olisivat erityisen hyödyllisiä alueilla, joihin ihmisillä ei ole turvallista pääsyä esimerkiksi vaikeakulkuisen maaston takia", sanoi Amoret Bunn, ympäristöinsinööri PNNL:ssä ja tutkimuksen kirjoittaja. "Dronit voivat tutkia myös pystysuoria pintoja, joista ihmiset eivät voi pitää korkean rakennuksen ulkopuolelta."

[Upotetun sisällön]

Pacific Northwest National Laboratoryn tutkijat havaitsivat, että droneilla on potentiaalia tehdä käytöstäpoistoa koskevia radiologisia tutkimuksia, kuten Yhdysvaltain ydinalan sääntelykomissiolle on kerrottu konseptitodistusraportissa "Drones for Decommissioning". (Video: Pacific Northwest National Laboratory)

Matala & Hidas

Käytöstäpoistotutkimuksia tehdään entisissä ydinvoimalaitoksissa ja entisissä rakennuksissa tai paikoissa, joissa oli säteilymateriaalia, sen osoittamiseksi, että alue on määräysten mukainen ja voidaan vapauttaa vaihtoehtoiseen käyttöön.

Tutkimuksessa, jossa arvioitiin droneja radiologista havaitsemista varten, tutkijat suorittivat kokeen avoimella kentällä PNNL:n kampuksella Richlandissa, Washingtonissa. Kokeessa verrattiin radiologisia tutkimuslaitteita kuljettavan lentävän dronin kykyä samoihin mittauslaitteisiin kiinnitettynä liikkuvaan kärryyn. Kärry valittiin, koska se pystyi parhaiten jäljittelemään ihmisen keräämää dataa verrattavaksi lentävään drooniin.

Drone oli UAV Systems Internationalin valmistama kuusipotkurinen Aurelia X6, joka pystyi kantamaan jopa 11 punnan hyötykuorman. Dronea ohjasi Federal Aviation Administrationin luvan saanut lentäjä.

Akkutason alapuolella ja laskutelineen yläpuolella olevaan tilaan mahtui hyötykuorma ja se suojasi herkkiä instrumentteja. Tämä hyötykuorma sisälsi dataloggerin, säteilyilmaisimen ja maantieteellisen tunnistusjärjestelmän. Se kiinnitettiin drooniin räätälöidyillä 3D-tulostetuilla koteloilla.

Lentävä drooni ja sen pyörivä jäljittelijä kulkivat samaa määrättyä polkua etsiessään samoja radiologisia elementtejä, jotka tutkijat olivat sijoittaneet kentälle: pieniä näytteitä koboltti-60:stä (Co-60), cesium-137:stä (Cs-137) ja americiumista. -241 (Am-241).

Sekä drooni että ihmisen käyttämä laite toimivat noin 1–3 jalkaa pinnan yläpuolella. Korkeus osoittautui merkittäväksi tekijäksi lentävän dronin kyvyssä kerätä radiologisia tietoja.

Myös ulkoiset tekijät, kuten tuulen ja sään muutokset, on otettava huomioon, sanoi PNNL:n fyysikko Harish Reddy Gadey.

"Useimmilla käytöstäpoistokohteilla tarkastelemme erittäin alhaisia ​​säteilytasoja", sanoi Gadey, tutkimuksen kirjoittaja, joka oli avainroolissa kokeen suunnittelussa, kun hän oli vielä postdoc. "Meidän on oltava mahdollisimman lähellä maata ja edetä mahdollisimman hitaasti havaitaksemme joitakin näistä erittäin alhaisista säteilytasoista. Dronille matalalla ja hitaasti lentäminen ei ole tyypillistä.

Tutkija Harish Reddy Gadey kävelee testipolkua ihmisen katsastajana ja kerää liikkuvan kärryn avulla radiologista dataa vertailua varten samojen mittauslaitteiden keräämiin tietoihin, jotka on kiinnitetty lentävään drooniin. (Kuva: Graham Bourque | Pacific Northwest National Laboratory)

Hyvä potentiaali

Droneilla on jo tärkeä rooli säteilyvalvonnassa ja ydinteollisuudessa maailmanlaajuisesti. Radiologisilla havainnointijärjestelmillä varustetut arvioivat säteilyn reagointia ja puhdistusta varten. Droneilla kehitetään kontaminaatiokarttoja vanhoille uraanikohteille, seurataan ja havaitaan säteilyvuodot, tehdään ydinlaitosten silmämääräisiä tarkastuksia ja valvomattomia säteilymittauksia. Jälkeen Fukushima Daiichi ydinvoimalan katastrofi Japanissa, droonit arvioivat vaurioituneen reaktorin kunnon.

"NRC:n tehtävänä on suojella kansanterveyttä ja ympäristöä", sanoi Stephanie Bush-Goddard, NRC:n drone-projektin johtaja. Tulevaisuuden tutkimusohjelma. "Tämä PNNL:n työ edistää tätä tehtävää ja mahdollistaa drone-tekniikan käytön näissä sovelluksissa."

Pienet näytteet käytöstäpoiston aikana yleisesti tutkituista säteilylähteistä - koboltti-60 (Co-60), cesium-137 (Cs-137) ja americium-241 (Am-241) - teipattiin 2 × 4 levyihin, jotta luotiin drooni- ja käsikärryihin asennettujen radiologisten ilmaisimien testirata. Polulla oli taustasäteilyn mittausalue. (Kuva Andrea Starr | Pacific Northwest National Laboratory)

Tutkimus päättyy ehdotuksiin droonien suorituskyvyn yleisistä parannuksista sekä lentävän dronin päivityksistä, jotka tekisivät siitä paremmin soveltuvan käytöstäpoiston radiologiseen tutkimukseen. Tutkimuksessa sanotaan muun muassa, että "kun lisätutkimukset ja instrumentointiparannukset on saatu päätökseen, NRC voisi antaa ohjeita UAV:n [droone] käytön noudattamisesta käytöstäpoistokohteissa lentoturvallisuuden huomioon ottaen."

Lopulta Gadey sanoi, että tutkimuksiin sopivat droonit voitaisiin todennäköisesti ohjelmoida toimimaan etänä paikassa ilman jatkuvaa pilotointia.

Bunn ja Gadeyn lisäksi PNNL-tiimiin kuului tutkija Katie Wagner, Debbie Fagan, Tracy Ikenberry, Kameron Markham ja Moses Obiri.

Alun perin julkaistu osoitteessa PNNL

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• EVM Finance. Hajautetun rahoituksen yhtenäinen käyttöliittymä. Pääsy tästä.
• Quantum Media Group. IR/PR vahvistettu. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Lähde: https://cleantechnica.com/2023/06/07/drones-fly-low-slow-for-radiation-detection/