Con la presencia cada vez mayor de drones en la industria, el potencial de usar drones para la detección de radiación como parte de la inspección de seguridad nuclear de repente no es solo una idea, sino una opción viable.
La exposición a la radiación es uno de los desafíos más difíciles de manejar cuando se trata de inspecciones nucleares. La gestión cuidadosa de la exposición a un peligro invisible e insensible requiere protocolos de seguridad estrictos, así como revisiones periódicas de las regulaciones. La tecnología moderna está evolucionando rápidamente para ayudar a enfrentar este desafío, pero pocas soluciones han planteado una opción viable para eliminar efectivamente a las personas de entornos radiactivos o nucleares. Hasta ahora.
Las inspecciones remotas con vehículos aéreos no tripulados (UAV) ahora han adquirido tales capacidades que es posible utilizar estos dispositivos para la detección de radiación. Los drones especializados se pueden implementar como parte de los procesos de inspección de seguridad nuclear para recopilar datos en entornos previamente inaccesibles o altamente peligrosos. En este artículo del blog, weizll explica las dificultades existentes que enfrentan los inspectores que trabajan con radiación y cómo los drones están demostrando ser una solución efectiva.
La detección de radiación requiere tecnología especializada, pero ¿qué pasaría si pudiéramos usar herramientas de inspección remota y eliminar el riesgo para los humanos?
¿Por qué es tan difícil la detección de radiación?
La detección de radiación es el término que utilizamos para describir el proceso de identificación y medición de la radiación. Existen diferentes tipos de herramientas de detección, incluidos detectores llenos de gas, centelleadores y detectores de estado sólido. Estas herramientas pueden ser transportadas por el personal a un entorno potencialmente radiactivo para determinar si hay radiación y qué tan alta es.
Sin embargo, el problema es que requieren que una persona los lleve. Cuando se trata de la seguridad nuclear, debemos mantener la exposición humana y el riesgo general como bajo como es razonablemente alcanzable (también conocido como ALARA). Esto incluye usar equipo de protección y establecer un límite de dosis para el personal. Esto significa que solo pueden estar expuestos a una cierta cantidad de radiación por año. Esa dosis se basa en la exposición a la radiación en lugar de la exposición al tiempo, por ejemplo, si ingresa a un entorno altamente radiactivo, puede alcanzar su límite de dosis anual en 10 minutos en comparación con el trabajo recurrente en un área de baja exposición, que podría visitarse repetidamente sin alcanzar el límite máximo.
Esto nos lleva al siguiente desafío: el costo. Es increíblemente costoso garantizar la seguridad y la eficiencia de las inspecciones de seguridad nuclear. El personal debe estar cuidadosamente entrenado y recibir equipo de protección de alta calidad. Además, si se alcanza rápidamente el límite de exposición, se requiere más personal para trabajar en entornos radiactivos, lo que a su vez aumenta los costos.
En resumen, la detección de radiación tiene riesgos de seguridad inherentes, altos costos y desafía la eficiencia de la inspección debido a la cantidad de protocolos de seguridad y controles que deben seguirse y completarse.
Esta cubierta de turbina podría tener puntos de radiación invisibles para el ojo humano, lo que significa que se deben realizar inspecciones cuidadosas para garantizar que no haya una exposición inesperada a la radiación y que todos los niveles sean monitoreados de cerca
¿Cómo podemos usar drones para la detección de radiación?
Los drones pueden acceder a entornos que las personas pueden recorrer, o explorar un área antes de la entrada humana. Hace 10 años, los drones tenían pocas capacidades en interiores, pero ahora, hay varios drones especializados que pueden volar en espacios confinados o dentro de edificios y, por lo tanto, en entornos radiactivos. Cuando están equipados con herramientas de inspección de seguridad nuclear, como detectores de radiación o dosímetros, pueden recopilar datos críticos que antes no eran fácilmente accesibles. Los drones pueden determinar el nivel de radiación presente, lo que facilita la gestión de la planificación de la dosis para el personal, o los drones pueden determinar la ruta más eficiente que limita la exposición.
Cuando se despliegan drones para inspecciones de seguridad nuclear en lugar de personas, hay varios beneficios:
- Seguridad: Los humanos no están expuestos a la radiación, pero pueden pilotar el dron de forma remota.
- Calidad de los datos: Los drones como Elios 3 pueden recopilar videos 4K, así como información adicional a través de cargas útiles personalizadas, como escáneres LiDAR o dosímetros, que recopilan múltiples formas de datos simultáneamente. Esto proporciona más datos de los que estaban disponibles anteriormente.
- Velocidad: Se requieren menos evaluaciones de seguridad para usar drones en comparación con las personas. Esto significa que las inspecciones requieren menos planificación. Además, como los drones se pueden dejar en entornos radiactivos, pueden recopilar datos por más tiempo sin las mismas preocupaciones sobre los límites de dosis que las personas.
Aquí hay una misma plataforma de turbina en la imagen de arriba después de que el Elios 3 RAD haya volado a su alrededor, proporcionando un mapa de punto de acceso de radiación colocado sobre un modelo 3D capturado por el escáner LiDAR del dron
¿Qué drones se utilizan para la detección de radiación?
El dron favorito para inspecciones de seguridad nuclear y detección de radiación es Flyabilitys Elios 3 con su carga útil RAD. De hecho, esta tecnología es tan impresionante que ganó el premio a la innovación en el Exposición Nuclear Mundial 2023.
El Elios 3 es una herramienta de inspección remota única y potente. Diseñado y construido en Suiza, el Elios 3 cuenta con una jaula de exoesqueleto duro que ayuda a protegerlo en espacios confinados. Esto significa que el dron puede soportar colisiones al volar en interiores y puede usarse con confianza más allá de la línea de visión visual. Tiene un diseño de carga útil modular, lo que significa que puede transportar diferentes sensores o cargas útiles de acuerdo con la misión en cuestión. Una de estas cargas útiles es la carga útil RAD, que es un potente dosímetro RDS32 diseñado por los socios de Flyabilityabilities en Mirion Technologies, que tienen más de 20 años de experiencia en detección de radiación.
Cuando se usa el Elios 3 y su carga útil RAD, los inspectores pueden obtener una imagen clara de las condiciones radiológicas mientras las personas se mantienen fuera de peligro. El dosímetro transportado por el Elios 3 registra el nivel actual y acumulativo de radiación. Proporciona lecturas completas en vuelo de los niveles de radiación, así como un sistema de lectura, localización e informes de radiación posterior al vuelo. Después del vuelo, el Elios 3 crea una radiación “map” de calor, que muestra qué áreas tenían los niveles más altos de radiación en el espacio que inspeccionó. Esto se puede usar para inspecciones estándar o para detectar “puntos calientes” donde la radiación puede estar goteando en un espacio específico.
¿Cómo se utilizan los drones para la detección de radiación?
El Elios 3 es el líder del mercado cuando se trata de drones utilizados en inspecciones de seguridad nuclear. Actualmente, más del 80% de las centrales nucleares en los Estados Unidos están equipadas con drones Flyability, y en muchos casos están viendo ahorros de 6 dígitos en misiones repetidas donde se despliega el dron. Además, el diseño robusto de los drones significa que puede hacer frente a hasta 4,000R de dosis acumulada.
El RAD Elios 3 mide los niveles de radiación actuales y acumulativos, brindando a los inspectores datos claros para informar la toma de decisiones
Ya hay varias instancias de Elios 3 que se utilizan en entornos radiactivos como parte de la inspección de áreas peligrosas o el acceso a zonas prohibidas.
Lectura Relacionada:
- El Elios 3 utilizado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos para mapear en 3D bóvedas de almacenamiento de desechos radiactivos.
- El Elios 3 solía mapear zonas prohibidas en una planta de energía desmantelada
En una importante planta de energía de los Estados Unidos, el Elios 3 se utilizó con la carga útil RAD para localizar y medir los puntos calientes de radiación. Por lo general, este trabajo se realizaría con un “Telepole”, un sensor de mano que se extiende 11 pies (3,3 metros). Aunque ambos se pueden usar para llegar a áreas remotas, la ventaja de Elios 3’ es que el piloto puede estar mucho más lejos que a solo 3 metros de distancia mientras está en uso, a diferencia del Telepole. Cuando el piloto voló el Elios 3 RAD a través del espacio, pudieron ver lecturas de radiación en vuelo, incluidos picos que indicaban puntos críticos. Se identificaron dos ubicaciones de tasa de dosis más altas en las curvas en la tubería para el sistema de vapor en la habitación. Esta es una clara demostración de cómo puede funcionar la detección de radiación de drones, y cómo puede mantener a las personas fuera de peligro.
Lea el estudio de caso completo del dron Elios 3 que detecta la radiación.
Dominion Energy en los Estados Unidos utiliza el Elios 3 como parte de la inspección de la infraestructura de energía nuclear. Lea su caso de estudio en nuestro blog.
El futuro de los drones en las inspecciones de seguridad nuclear
Los estudios de caso de Elios 3’ demuestran que los drones proporcionan un valor real a las inspecciones de seguridad nuclear, ya que sus capacidades de acceso remoto garantizan una mayor seguridad y una menor exposición para el personal de inspección. La facilidad de uso de los drones en estos entornos lo ha visto adoptado por múltiples agencias gubernamentales y de energía en todo el mundo, incluyendo EDF en Francia y El sitio de gestión de residuos nucleares más grande de Europa, Sellafield, en el Reino Unido.
El uso de drones en la detección de radiación seguirá creciendo a medida que se desarrolle la tecnología, y finalmente es posible recopilar estos datos de vital importancia al tiempo que se reduce la exposición y el riesgo para el personal de inspección. El futuro está aquí, y está listo para el despegue. FLYABILITY Blog. Traducido al español
