Pondělí 30. ledna 2023, svátek má Robin
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 30. ledna 2023 Robin

Vrtulník, dron, robot a segway. Hledá se ztracený radioaktivní zdroj

Sledovali jsme vyhledávání záměrně ukrytého radioaktivního zářiče. V akci byl policejní vrtulník, monitorovací vozidlo, drony, dálkově řízený robot, spektrometr na segway i polní laboratoř pro vyhodnocování radioaktivních vzorků.

Přestože pro manipulaci s radioaktivním materiálem (radionuklidy) platí v průmyslu a zdravotnictví velmi přísné předpisy, nelze zcela vyloučit nehody nebo ztrátu zářiče.

I proto se složky integrovaného záchranného systému (IZS) na modelové situaci seznamovaly s postupem při řešení takovéto krizové situace. Výhodou bylo, že si mohly vyzkoušet ukázkové řešení organizované ústavem OPZHN (Ústav ochrany proti zbraním hromadného ničení) ve spolupráci s výrobcem měřící techniky. Při „zásahu“ byla předvedena veškerá dostupná technologie pro vyhledávaní radiace v Česku, které se při lokalizaci ztraceného zářiče mohou použít. V praxi je však nasazená technika zpravidla omezena.

Vysílání signálu z paluby vrtulníku umožňuje anténa, kterou vidíte na lyžině...
Pro vyhledání zdroje radiace měla obsluha v kabině vrtulníku k dispozici...
Výhodou IRISu je možnost použití v libovolném vrtulníku.

Oslepené detektory

Ze školy si možná pamatujete, že radionuklidy vyzařují tři druhy radiace. Je to záření alfa (heliová jádra), záření beta (elektrony a pozitrony) a gama záření (elektromagnetické záření). Při štěpení jader také vznikají neutrony.

Fyzikové zjistili, že každý radionuklid vyzařuje pro něj specifické vlnové délky, resp. energii. Díky tomu jde odhalit, jaký konkrétní druh radioizotopu přístroj zaznamenal. Proto se při vyhledání zdroje radiace používají detektory gama záření tzv. gama spektrometry.

Extrémně citlivé detektory gama záření, které se používají pro monitoring radiace z vrtulníku, může z pohledu laika oslepit přirozená radiace vrtulníku nebo i vyšší radioaktivita geologického podloží v lokalitě.

Lokalizoval se reálný zdroj radiace

Při simulaci vyhledávání ztraceného radioaktivního zářiče byl použit reálný zdroj radiace a to uzavřený zářič Co-60 (kobalt) o aktivitě řádově stovek MBq (Mega Becquerel). Ten byl ukryt v dálkově ovládaném olověném stínícím kontejneru v prostoru letiště ve Vyškově. Díky tomu se jednalo o „ostrou ukázku“.

Problém představuje záměrné použití radioizotopů v konstrukci vrtulníku, např. použití radioizotopů v detektoru námrazy některých typech helikoptér nebo použití radioizotopů v přístrojích (např. fosforové ručičky přístrojového vybavení, které v noci světélkují).

Naštěstí existuje jednoduché řešení, jak tyto „palubní zdroje“ eliminovat. Jelikož intenzita jakéhokoliv záření klesá s druhou mocninou vzdálenosti, pilot vystoupá s vrtulníkem do výšky asi 600 metrů nad povrchem terénu. V této výšce již lze konstatovat, že je eliminováno radioaktivní pozadí povrchu a na přístroje již působí jen radiace stroje. Proto obsluha seřídí detektor gama záření tak, aby radiace helikoptéry nerušila měření.

Nejprve se zdroj radioaktivity hledá ze vzduchu

Vlastní hledání radioaktivního zářiče se provádí zpravidla z výšky 100 metrů, kdy přístroje sledují z paluby pruh široký cca 200 metrů. Pilot proto létá nad vymezeným prostorem pravděpodobného výskytu tak, aby postupně prozkoumal sledované území pruh vedle pruhu.

Hledání zdroje radioaktivního záření začal vrtulník Eurocopter, který je...
Po ukončení hledání technici přístroje vyňali z kabiny.
Sada měřících sond přístrojů IRIS se vloží do vrtulníku. Ideální je nákladní...

Pro přesné navádění pilota se používá speciální navigace a předem připravený projekt letových linek. Pokud přístroje zaznamenají zvýšenou radioaktivitu, tak pomocí GPS se určí její poloha. Mimochodem, GPS, které určuje polohu vrtulníku, pracuje s přesností na metry a synchronizuje data měření během celého letu. Proto je k dispozici přesný přehled pohybu vrtulníku v terénu.

K vyhledávání gama zářiče je použit letecký gama spektrometr IRIS firmy Pico Envirotec (Kanada), který je umístěn v samonosných kontejnerech. Ty se před zásahem naloží do vrtulníku a do kabiny se nainstaluje řídící jednotka s displejem, GPS anténa, zdroje napájení a v případě potřeby také další senzory. Vše se pochopitelně propojí a otestuje se funkčnost.

Možná vás napadlo, proč se systém trvale nenamontuje do vrtulníku. Důvodem jsou letecké předpisy. Pokud by detekční systém byl trvalou součástí helikoptéry, po zabudování by musela proběhnout náročná certifikace. Jelikož se zdroj radiace nehledá každý den, bylo by velmi nákladné nejprve pořídit a pak udržovat nevyužitý stroj.

Systém IRIS využívá k měření velkoobjemové detektory NaI (jodid sodný) o celkovém objemu šestnáct litrů. Tato sloučenina je velmi citlivá na záření gama a při detekci poskytuje spektrometrickou odezvu. Výhodou systému tedy je, že na základě analýzy gama spektra dokáže určit v reálném čase druh konkrétního radioaktivního izotopu.

Upřesnění polohy zdroje záření je možné více způsoby. Nejjednodušší je přiblížení vrtulníku terénu, kdy stoupá přesnost lokalizace popř. vis vrtulníku nad nalezeným zdrojem a přesnější načtení spektra.

Pokud se zářič nachází v terénu, který je pro vrtulník problematický, nastupuje do akce dron s detekčním modulem NuEM DRONES-G, vyvinutý třebíčskou firmou NUVIA. Ten skenuje terén z výšky kolem deseti metrů, takže ve srovnání s vrtulníkem snímá mnohem menší území, ale o to je lokalizace radiace preciznější.

Potřebný objem detektoru pro skenování gama spektra je díky platnosti zákonům fyziky mnohem menší, je řádově v decilitrech. Zní to nelogicky, ale detekční schopnost vrtulníku a dronu je díky vzdálenosti od terénu téměř identická.

Akční rádius dronu s modulem DRONES-G je pochopitelně mnohem menší než u vrtulníku. Limitujícím faktorem je také je dosah signálu a nutnost vizuálního kontaktu operátora s dronem. V otevřeném terénu běžně létá monitorovací dron až do vzdálenosti jednoho kilometru od operátora, bez ztráty spojení a měřených dat.

Obsluha robota Orpheus vidí prostorový obraz, jako by byla na místě robota....
Vizuální systém robota Orpheus zprostředkuje operátorovi prostorové vidění...
Robot ORPHEUS s modulem Mob-DOSE pro měření radiace, který obsahuje dvě Geiger...

Robot může zastoupit lidi

Po letecké lokalizaci a určení druhu radiace se musí prozkoumat radiační situace v zasaženém místě. Pokud jsou naměřené hodnoty radiace vysoké, na místo vyrazí místo člověka robot Orpheus, který na plošině může nést různá zařízení. V našem případě nesl detekční systém Mob-DOSE se dvěma Geiger - Müllerovými trubicemi pro měření záření gama. Srdcem přístroje je řídící jednotka na bázi Android telefonu, který je malý, má dostatečný výpočetní výkon a hlavně obsahuje GPS.

Díky páru kamer v hlavě robota vidí operátor prostorově, jako by byl osobně přítomen na místě. Systém reaguje na pohyby hlavy člověka, takže když se operátor ohlédne (otočí hlavu), tak se o stejný úhel otočí robotická hlava. Schopnosti operátora jsou větší, než lidské, neboť kromě páru kamer pro viditelné spektrum obsahuje hlava také pár infračervených kamer.

Druhou možností, jak provést místní kontrolu, je radiační šetření na místě. K tomu se používá gama spektrometr PGIS-2 a vozítko Segway. Jeho obsluha má na zádech batoh s touto přenosnou a mobilní verzí detektoru. Podobně jako detekční jednotka robota Orpheus obsahuje mobilní telefon nebo tablet, který má obdobnou funkci.

Po návratu z akce se monitoruje, zda nedošlo ke kontaminaci techniky.
Po návratu z akce veškerá technika i lidé musí projít dozimetrickou kontrolou,...

Teprve po analýze dat z létajících prostředků a místního šetření vyrazí do terénu zásahová jednotka. Jejím úkolem je vizuální kontrola situace, přesná identifikace zdroje záření a vymezení nebezpečného prostoru. Poté následuje odběr vzorků okolní půdy. Ty putují do mobilní laboratoře, ve které se provede jejich kontrola. Musí se zjistit, zda při ztrátě radioaktivního zdroje nedošlo k případné kontaminaci okolí.

Při hodnocení akce se prokázalo, že přístroje správně určily polohu a druh radioaktivního zářiče. Byl to v průmyslu velmi frekventovaný zdroj kobalt Co-60. Půdní vzorky potvrdily, že terén v okolí zdroje nebyl kontaminován.

Pokud si myslíte, že ukázka skončila, tak se mýlíte. Vše, co přišlo do kontaktu s místem, kde byl zdroj záření, musí projít radiační kontrolou. Ta se provádí zejména mobilními detektory tzv. monitorovacím portálem, kterými technika s lidmi musí pomalu projet. Pokud by přístroje zaznamenaly zamoření, následovala by dekontaminace.

V Temelíně spustilo radiační poplach hnojivo na trávník

Přímo učebnicovým příkladem poplachu způsobeného přirozenou radiací je dnes úsměvná historka z Temelína, kdy před mnoha lety radiační „incident“ v areálu elektrárny způsobila zahradnická firma, která provádí údržbu trávníků.

Citlivé temelínské přístroje pro měření radiace, chcete-li dozimetry, tehdy zaznamenaly nepatrně zvýšenou, ale za běžných okolností přirozenou radiaci hnojiva, které firma používala pro údržbu travnatých ploch.

Z citované historky pochopitelně nemusíte mít strach, neboť radioaktivní izotopy draslíku jsou přirozené, jen v pytli s hnojivem lidově řečeno svítí víc, než po rozptýlení v půdě.

Radiace je přirozená

Radiace je pro většinu z vás strašákem. Ve většině případů jde o zbytečnou fóbii, jelikož radiace je přirozenou součástí životního prostředí, stejně jako voda nebo vzduch. Odborníci hovoří o přirozeném radioaktivním pozadí, které je součástí životního prostředí od vzniku Země.

Pro ilustraci, uhlík má vedle toho obyčejného také radioaktivní izotop 14C. Tuto skutečnost využívají archeologové při určování stáří organických látek pomocí takzvané radiokarbonové metody. Právě díky ní se např. podařilo určit stáří egyptských mumií.

Jediným reálným problémem s přirozenou radiací je radioaktivní radon, který uniká z půdy nebo se uvolňuje z některých stavebních materiálů. Může se hromadit ve špatně větraných obytných místnostech. Naštěstí před ním existuje jednoduchá ochrana. Stačí několikrát denně krátce intenzivně větrat, aby unikl. Jinak je život na naší planetě přizpůsoben přirozené radiaci.

  • Nejčtenější

„Nadzvukový strategický bombardér“ Mjasiščev M-50 byl falešným strašákem

V roce 1959 vzlétl prototyp vizuálně zajímavého stroje Mjasiščev M-50. Sověti chtěli nadzvukový letoun pro dopravu...

Až dostaneme západní tanky, Rusové budou zase utíkat, říkají vojáci

Exkluzivně V těchto dnech se s napětím očekává rozhodnutí ve věci poskytnutí německých tanků Leopard 2 obráncům Ukrajiny, kteří...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Kapitán letadla měl infarkt. Tragicky havarovalo v poli za Londýnem

Jednu z nejhorších leteckých katastrof zapříčinil infarkt kapitána letadla Trident společnosti British European...

KVÍZ: Postavte se k tomu čelem. Letadla nikdy neomrzí

Úkolem následujícího kvízu je poznat typ letadla na fotografii z čelního pohledu. I když kvíz řada čtenářů magazínu...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

K čemu jsou tobolky, které marsovský rover odhazuje na povrchu Rudé planety

Těsně před vánočním svátky zanechal rover Perseverance na povrchu Marsu malý dárek. Bylo to titanové pouzdro, které...

Ruská lež je ohromná zbraň. Proč je Putin stále oblíbený, líčí reportér Karas

Premium Býval nejdéle sloužícím zahraničním zpravodajem České televize. V Polsku, v Rusku i na Ukrajině strávil Miroslav Karas...

Přání bank je vyslyšeno. Za předčasné splacení hypotéky si lidé připlatí

Premium Pravidla pro předčasné splacení hypotéky se změní. Banky si budou moci účtovat nejen administrativní náklady v...

Když rameno „zmrzne“ a uvolní se za dva roky. Na vině je i stres, říká ortoped

Premium Rameno je unikátní součást lidského těla, anatomicky i funkčně nesmírně komplikovaná. Tvoří ho propojení čtyř kloubů a...

Let se podřídil, aby odletělo maximum lidí, říká pilot speciálu v rozhovoru

Premium Z nedávných záběrů z kábulského letiště bylo i laikovi jasné, jak náročné je zde pro piloty speciálních letů přistát a...

Kdo ji otevře, zemře. Vědci prozkoumali kletbou opředenou hrobku

V pardubickém kostele Sv. Bartoloměje proběhl ve čtvrtek průzkum kletbou opředené hrobky, ve které jsou uložené ostatky...

Víte, proč všechny technické výkresy byly modré? Podívejte se na video

Elektronika bez tištěných spojů, elektronika jako náušnice, kyanotypie jako umělecký výrazový prostředek, dokonalé...

Skrýš v jihočeském klášteře vydala relikvii, hřeb může být z Kristova kříže

Archeologové našli v dutině klášterní zdi v Milevsku poklad. Trosky dřevěné schrány, zdobené zlatem a stříbrem, a...

Vyhrajte na SEBAstiana kosmetický balíček od SEBAmedu pro vaše miminko
Vyhrajte na SEBAstiana kosmetický balíček od SEBAmedu pro vaše miminko

20. ledna, den, kdy má svátek Sebastián. Krásné a nepříliš časté chlapecké jméno, nad kterým možná maminky dlouze přemýšlely. Nebo padlo na první...

Františka Ringo Čecha odvezli do nemocnice, je v ohrožení života

František Ringo Čech (79) byl v neděli večer podle zdrojů CNN Prima NEWS převezen do pražské Nemocnice Na Homolce....

Přání bank je vyslyšeno. Za předčasné splacení hypotéky si lidé připlatí

Premium Pravidla pro předčasné splacení hypotéky se změní. Banky si budou moci účtovat nejen administrativní náklady v...

Z šestnáctileté dívky se vlivem vzácného onemocnění stala stařenka

Raizel Grace Calago z Filipín se ještě před dvěma lety účastnila soutěže krásy. Dnes ale vypadá jako padesátiletá žena...

Evu Decastelo mi kdysi vyfoukl Ruppert, měl větší tah na branku, říká Třeštík

Fotograf Tomáš Třeštík vyměnil loni spisovatelku Radku Třeštíkovou, se kterou má dvě děti, za novou partnerku,...

Nahota dospívajících? Film Modrá laguna by dnes neprošel, míní Shieldsová

Brooke Shieldsová zavzpomínala na natáčení slavného snímku z roku 1980 s názvem Modrá laguna. Podle sedmapadesátileté...