La protecció del personal de primera intervenció en escenaris de contaminació radioactiva causada per successos radiològics accidentals o deliberats és clau per minimitzar el risc a l'exposició de les radiacions ionitzants. Per això, en cas de produir-se un accident nuclear o radiològic, és prioritari conèixer com més aviat millor l'extensió i la magnitud de les zones contaminades, una tasca per a la qual els drons poden ser de gran utilitat.

En aquest camp treballen des de fa més de deu anys els grups de recerca Intelligent Communications and Avionics for Robust Unmanned Aerial Systems (ICARUS), vinculat a l'Escola d'Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC), i el grup Ionising Radiation, Health and Environment (IONHE) de l'Institut de Tècniques Energètiques, vinculat a l’Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB). En concret, els investigadors i les investigadores d'aquests dos grups de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) desenvolupen eines per a la realització de mapes radiològics i fan missions de localització de fonts radioactives en les zones contaminades a través de drons i detectors d'última generació.

Tal com explica l'investigador de l'INTE Arturo Vargas, "en accidents radiològics i nuclears amb alliberament a l'ambient de radionúclids emissors alfa, mesurar la radiació amb drons és una solució excel·lent per avaluar la zona contaminada abans que entrin els equips de primera intervenció, a fi de protegir-los de la contaminació i la irradiació". De fet, actualment no hi ha sistemes comercials capaços de mesurar partícules radioactives alfa de forma remota, és a dir, a diversos metres de distància. "Disposar d'aquests equips comercials facilitaria les tasques dels equips de primera intervenció, reduiria el risc i permetria prendre decisions per protegir a la població en general", segons afirma l'investigador.

Ara, per primera vegada, aquest equip de recerca ha dissenyat, desenvolupat, calibrat i provat, tant en condicions de laboratori com de camp, un detector òptic muntat en un dron per al mesurament remot i en temps real de partícules alfa. La recerca s'ha dut a terme en el marc del projecte europeu RemoteALPHA, en col·laboració amb altres centres de recerca europeus.

Segons explica la investigadora de l'INTE Claudia Grossi, "la metodologia aplicada es basa en la detecció de la llum generada per radioluminescència en l'aire a conseqüència de l'excitació i posterior desexcitació dels àtoms presents en l'aire en rebre l'energia de les partícules alfa: mesurant la quantitat de fotons de llum generats en unes bandes concretes de l'espectre ultraviolat, concretament UV-A (longituds d'ona de 315 nm a 400 nm) i l'UV-C (longituds d'ona de 100 nm a 280 nm), es pot identificar la presència de radionúclids emissors alfa de forma remota".

Tot i que els investigadors ja havien treballat en la detecció de fonts de radiació gamma, en el marc de l'anterior projecte europeu Preparedness, treballar en un escenari radiològic amb dispersió de radionúclids emissors alfa al medi ambient és força més complex que amb la radiació gamma, tal com apunta l'investigador del grup ICARUS Pablo Royo: "Les partícules alfa són nuclis d'heli i tenen un abast molt curt, de l'ordre de centímetres en l'aire. Per tant, detectar aquestes partícules des de diversos metres de distància ha plantejat un gran repte". D'altra banda, la ingestió o inhalació de radionúclids emissors alfa comporta un risc associat més gran per a la salut en comparació amb les fonts emissores gamma. Així, "enviar un dron a fer un mapa radiològic de terreny que indiqui la presència d'aquests radionúclids suposaria un gran avenç en la protecció del personal de primera intervenció", assegura l'investigador.

Els resultats d'aquesta recerca s'han donat a conèixer en un article publicat recentment a la revista científica Remote Sensing, en què s'explica la metodologia aplicada per integrar el detector òptic als drons i calibrar el detector en condicions de laboratori. També es mostren els resultats de les mesures del sistema en les proves realitzades en vols reals amb fonts radioactives simulades, unes proves que s'han dut a terme al DroneLab de la UPC.

Article de referència

• 'The Mapping of Alpha-Emitting Radionuclides in the Environment Using an Unmanned Aircraft System' [publicat a la revista Remote Sensing]