Diszkrét mérési pontos eljárással történő gamma-sugárzás dóziseloszlás-mérés drón segítségével

Abstract

Számos dóziseloszlási térkép készítésére került sor drónra szerkesztett gammasugárzás-detektorral. A kísérletek eredményei és tapasztalatai alapján kirajzolódtak a rendszer hiányosságai és egy­ben a továbbfejlesztés lehetőségei. A fejlesztés elsődleges célkitűzése a kompaktabb, könnyen hordozható és üzembe helyezhető, de az előzőkhez képest érzékenyebb rendszer volt. A hát­térsugárzáshoz képest (a vizsgálati területen jellemzően 0,01 mSv/h) az eddigi kísérletekben +0,009 mSv/h eltérést sikerült megbízhatóan detektálni. Jelen fejlesztésben ezt az értéket sikerült +0,005 – +0,007 mS/h-ra csökkenteni. Az érzékenység javulását elsődlegesen az egy pontra vetí­tett mérési idő növelésével sikerült elérni. Ezt egy speciális repülésvezérlő szoftver segítségével valósítottuk meg. Ez az érzékenységnövekedés vagy nagyobb szkennelési magasságot (körülbelül +1–2 m), vagy azonos magasságon azonos repülőeszköz esetén egy felszállásból nagyobb terület felmérését teszi lehetővé. Természetesen a szkennelési magasság vagy a szkennelési sebesség jelentősen növekedhet, ha a keresett sugárforrás aktivitása nagy. A kísérleteink során természetes urán ásványt (autunit) alkalmaztunk, amelynek aktivitása messze alulmarad a mesterségesen előállított izotópokkal szemben. A kísérletsorozatban kitértünk több forrás detektálására is, ami modellezi egy esetleges baleset helyszínén szétszóródó aktív források feltérképezésének lehetőségét. Az általunk fejlesztett és bemutatott rendszer fő előnye a gyakorlatban alkalmazott felmérési eljárásokkal szemben, hogy jól mobilizálható, nagy terület felmérhető humán kezelő terepi veszélyeztetése nélkül, valamint alacsony költséggel valósítható meg a terület felmérése. A rendszer célja a forrás jelenlétének kimutatása és olyan mértékű lokalizálása, hogy azt köve­tően kézi vagy más földi eljárással már egyszerűen lehessen pontosítani a lokalizálást. Mivel nem törekszünk centiméteres helymeghatározás-pontosságra, a mérésekhez elegendő a standard GPS-lokalizáció. A mérések során a földrajzi koordinátákat GWS’84 rendszerben értelmezzük. A bemutatott ábrákon a szélességi és hosszúsági körök koordinátáit is ebben a rendszerben tüntettük fel.

The primary objective of the development was to create a more compact, easily portable, and deployable system, but one which, in contrast with the previous ones, is more sensitive. Despite background radiation (typically 0.01 μSv/h in the testing areas), a difference of +0.009 μSv/h has reliably been detected in the experiments made so far. In this present development, this value was successfully reduced to +0.005 – +0.007 μS/h. The improvement in sensitivity was achieved primarily by increasing the measurement time per point, which was realised using special flight control software. This sensitivity increase either allows higher scanning altitude (approximately +1–2 m) or, in case of an identical flight device at an identical altitude, a larger survey area with one take-off. In our experiments, we used a natural uranium mineral (Autunite) with activity far below that of artificially produced isotopes. In this series of experiments, we also covered the identification of several sources, which models the possibility of mapping active sources scattered around the site of a possible accident. The main advantage of the system developed and introduced by us over the survey procedures used in practice is that it is easy to mobilise, a large area can be surveyed at low cost without putting an operator at risk in the field. The purpose of the system is to detect the presence of the source and to localise it to such an extent that the localisation can subsequently be easily specified by manual or other ground procedures. Since we do not strive for centimeter positioning accuracy, standard GPS localisation is sufficient for measurements. During the measurements, the geographical coordinates are interpreted in the WGS’84 system. The circles of latitude and longitude coordinates are also shown in this system in the figures presented.