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福岛县:用于紧急情况下辐射监测的新型无人机技术

放射性废物 辐射监测 放射性污染 福岛
发布:2021-02-02 09:43:19    

原子能机构开发的一种新的无人机技术供日本福岛县当局使用,它可以在受污染的地区进行放射学测量。(照片:福岛县)

发生核事故后,例如2011年福岛第一核电站发生核事故,反应堆附近的放射性污染区对于人们进入监测辐射太危险。国际原子能机构开发的一种新的无人机技术,将由日本福岛县当局使用,这将使这项任务变得更加容易。

IAEA为配备辐射探测器,照相机和GPS设备的无人飞行器(UAV)开发的仪器和方法论已在日本福岛县的真实条件下进行了测试和验证,现已可用于常规或紧急情况。根据这一经验,原子能机构愿意协助有兴趣的成员国开发和实施这种技术,以在发生核或放射紧急情况后进行放射绘图。

无人机的低成本以及人们避免使用无人机的事实是这项技术的重要优势。

· 国际原子能机构和福岛县第一次开始开发,2012年申请无人机放射性监测在框架内合作的核安全IAEA行动计划,在国际原子能机构协助福岛县通过连续两个合作项目2012至2020年通过:

· 提供由原子能机构核科学和仪器实验室(NSIL)开发和建造的,用于辐射测量的基于无人机的完整仪器系统-具有数据处理和存储功能的辐射检测系统;

· 提供测量后分析和解释方法,并在福岛县和奥地利塞伯斯多夫的NSIL提供培训人员,以了解如何应用无人机及其仪器系统以及如何使用该软件获取和解释数据。

最近,无人机取得了突破性进展,并有望在不久的将来取得重大发展,包括更大的有效载荷,集成的探测器和传感器,改进的自动导航以及车辆与其他无人机和地面系统合作的能力。原子能机构目前正在努力对改进的新仪器进行集成和测试,包括使其适应下一代无人机。

国际原子能机构物理组负责人丹纳斯·里迪卡斯说:“这些新颖的发展将使无人机的飞行时间更长,并且可以通过一次测量确定剂量当量率和伽马谱。” “当与高质量的相机功能结合使用时,新系统将允许获得完整的3D航空摄影测量模型,并将其与放射图和放射性核素识别叠加在一起。”

 

全3D航空摄影测量法与使用两次连续飞行中的单个无人机获得的放射线图叠加。图片:国际原子能机构和福岛县)

国际原子能机构辐射安全和监测科负责人米罗斯拉夫·皮纳克(Miroslav Pinak)解释说,基于无人机的技术对于推进辐射监测至关重要,包括加强环境测绘的应用以及改善对受污染地区的长期监测。

使用由国际原子能机构开发并经福岛县确认的无人机系统收集的数据可用于评估潜在的辐射风险,并有助于在日本建立适当的补救,净化和核废料管理计划和策略。

有关项目结果的详细国际原子能机构技术文件,包括仪器校准,方法学验证,原位剂量率测量以及福岛县放射性废物临时存储地点的地图将公开提供。

所开发的技术,方法和培训机会应要求可提供给原子能机构成员国,并在原子能机构的支持下已在一些国家实施。

技术如何运作?

无人机配备了辐射探测器,照相机和GPS设备。无人机起飞后,辐射读数和其他相关信息将与精确的GPS位置同步,并实时发送给地面站的飞行员,并存储在机上。着陆后,将恢复所有详细数据,这意味着将摄影/地理信息与辐射测量值的校正数据一起重建。然后将类似卫星的照片和经过分析的辐射数据测量结果提供给决策者,以采取进一步的行动。

 

在背包和无人机技术均可进入的区域中进行原位测量的示例(未校正的原始数据):使用无人机系统(Geiger-Müller计数器)以10m高度飞行(左侧)获得的数据点;使用背包系统(CsI光谱仪)获得的数据点在探测器位于1m高度(右侧)的整个区域中行走。(照片:福岛县)

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