La protección del personal de primera intervención en escenarios de contaminación radiactiva causada por sucesos radiológicos accidentales o deliberados es clave para minimizar el riesgo a la exposición de las radiaciones ionizantes. Por eso, en caso de producirse un accidente nuclear o radiológico, es prioritario conocer cuanto antes la extensión y la magnitud de las zonas contaminadas, una tarea para la cual los drones pueden ser de gran utilidad.

En este campo trabajan desde hace más de diez años los grupos de investigación Intelligent Communications and Avionics for Robusto Unmanned Aerial Systems (ICARUS), vinculado a la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC), y el grupo Ionising Radiation, Health and Environment (IONHE) del Instituto de Técnicas Energéticas, vinculado a la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB) En concreto, los investigadores y las investigadoras de estos dos grupos de investigación de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) desarrollan herramientas para la realización de mapas radiológicos y hacen misiones de localización de fuentes radiactivas en las zonas contaminadas a través de drones y detectores de última generación.

Tal y como explica el investigador del INTE Arturo Vargas, "en accidentes radiológicos y nucleares con liberación en el ambiente de radionúclidos emisores alfa, medir la radiación con drones es una solución excelente para evaluar la zona contaminada antes de que entren los equipos de primera intervención, a fin de protegerlos de la contaminación y la irradiación".

De hecho, actualmente no hay sistemas comerciales capaces de medir partículas radiactivas alfa de forma remota, es decir, a varios metros de distancia. "Disponer de estos equipos comerciales facilitaría las tareas de los equipos de primera intervención, reduciría el riesgo y permitiría tomar decisiones para proteger a la población en general", según afirma el investigador.

Ahora, por primera vez, este equipo de investigación ha diseñado, desarrollado, calibrado y probado, tanto en condiciones de laboratorio como de campo, un detector óptico montado en un dron para la medición remota y en tiempo real de partículas alfa. La investigación se ha llevado a cabo en el marco del proyecto europeo RemoteALPHA, en colaboración con otros centros de investigación europeos.

Según explica la investigadora de la INTE Claudia Grossi, "la metodología aplicada se basa en la detección de la luz generada por radioluminiscencia en el aire a consecuencia de la excitación y posterior desexcitación de los átomos presentes en el aire al recibir la energía de las partículas alfa: midiendo la cantidad de fotones de luz generados en unas bandas concretas del espectro ultravioleta, concretamente UV-A (longitudes de onda de 315 nm a 400 nm) y la UV-C (longitudes de onda de 100 nm a 280 nm), se puede identificar la presencia de radionúclidos emisores alfa de forma remota".

A pesar de que los investigadores ya habían trabajado en la detección de fuentes de radiación gamma, en el marco del anterior proyecto europeo Preparedness, trabajar en un escenario radiológico con dispersión de radionúclidos emisores alfa en el medio ambiente es bastante más complejo que con la radiación gamma, tal como apunta el investigador del grupo ICARUS Pablo Royo: "Las partículas alfa son núcleos de helio y tienen un alcance muy corto, de la orden de centímetros en el aire. Por lo tanto, detectar estas partículas desde varios metros de distancia ha planteado un gran reto".

Por otro lado, la ingestión o inhalación de radionúclidos emisores alfa comporta un riesgo asociado más grande para la salud en comparación con las fuentes emisoras gamma. Así, "enviar un dron a hacer un mapa radiológico de terreno que indique la presencia de estos radionúclidos supondría un gran adelanto en la protección del personal de primera intervención", asegura el investigador.

Los resultados de esta investigación se han dado a conocer en un artículo publicado recientemente en la revista científica Remote Sensing, en que se explica la metodología aplicada para integrar el detector óptico en los drones de la UPC y calibrar el detector en condiciones de laboratorio. También se muestran los resultados de las medidas del sistema en las pruebas realizadas en vuelos reales con fuentes radiactivas simuladas, unas pruebas que se han llevado a cabo en el DroneLab de la UPC.

Artículo de referencia 

• 'The mapping of Alpha-Emitting Radionuclides in the Environment Using an Unmanned Aircraft System'. [publicado en la revista Remote Sensing]