Научная статья на тему 'Дистанционные измерения радиационного загрязнения территорий с помощью беспилотного дозиметрического комплекса'

Дистанционные измерения радиационного загрязнения территорий с помощью беспилотного дозиметрического комплекса Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
1802
355
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ / GAMMA RADIATION / ДИСТАНЦИОННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ / REMOTE SENSING / БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ / UNMANNED AIRBORNE VEHICLE / РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ / RADIATION SAFETY / РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ / RADIATION MONITORING / АТМОСФЕРНАЯ ДИСПЕРСИЯ / ATMOSPHERIC DISPERSION / ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ / ENVIRONMENTAL SURVEYING

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Калиберда Инна Васильевна, Брюхань Федор Федорович

Радиационный мониторинг территорий, на которых расположены объекты использования атомной энергии, как правило, выполняется с помощью стационарных систем измерения гамма-излучения. Радиационно-опасные объекты должны отвечать требованиям безопасности в нормальных условиях эксплуатации и в случае радиационных аварий. Поэтому используемые в настоящее время во многих областях радиоактивные материалы должны подвергаться строгому регламенту эксплуатации. Учет и контроль применения радиоактивных материалов, их правильная эксплуатация, соблюдение правил и мер безопасности сводят к минимуму их радиационное воздействие на окружающую среду. Потеря профессионального контроля над ними (различные нештатные и аварийные ситуации, утери при перевозках, хищения) может привести к серьезным последствиям. Одним из наиболее эффективных методов радиационной разведки в районах, пострадавших от радиоактивного загрязнения, а также поиска радионуклидных источников, является измерение приземного гамма-излучения с помощью измерительного оборудования, установленного на борту беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Основным преимуществом использования БПЛА в качестве носителя оборудования для измерений ионизирующего излучения является его приемлемая стоимость. На БПЛА также может быть размещено оборудование для визуального наблюдения источников различных опасностей. Приведены результаты разработки и испытаний беспилотного дозиметрического комплекса, предназначенного для дистанционного измерения приземного гамма-излучения. Рассмотрена возможность оценки мощности источника и поля концентраций радионуклидов. Отмечается, что технология дистанционного сканирования местности может использоваться также при производстве инженерно-экологических изысканий, техническом обследовании состояния зданий и сооружений, выявлении очагов пожаров, фотосъемке высоковольтных линий и других объектов, расположенных в труднодоступных местах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Калиберда Инна Васильевна, Брюхань Федор Федорович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

REMOTE MEASUREMENT OF RADIOACTIVE CONTAMINATION OF TERRITORIES BY THE UNMANNED DOSIMETRIC SYSTEM

Radiation emissions within territories that accommodate nuclear power facilities are monitored by stationary gamma radiation measuring systems. Any facilities that may contemplate the hazard of radioactive emissions must meet the safety requirements both in terms of normal conditions of their operation and in case of accidents. Thus, radioactive materials now in use must comply with strict rules. The account for and control of radioactive materials, their proper application, compliance with the rules and security measures minimize their impact on the environment. However, the loss of professional control over the above materials (various emergencies, losses in the course of transportation, plunders) may involve serious consequences. One of the most effective ways of reconnaissance of territories exposed to radioactive contamination to assure the search for the sources of radionuclides represents remote measurement of surface gamma radiation performed by radiation meters installed on unmanned airborne vehicles (UMAV). The main advantage of UMAV is that it may be used as the carrier of radiation meters. In addition to the gamma radiation meter, the system can take a video of different sources of hazards. The article demonstrates the results of tests of the unmanned radiation meter designated for remote sensing of the surface gamma radiation. The option of assessment of the intensity of the radiation and the concentrations of radionuclide fields is considered. It is noteworthy that the technology of remote scanning of the area can also be used for environmental surveying, technical inspection of structures and buildings, fire detection, photography of high-voltage lines and other facilities located in remote areas.

Текст научной работы на тему «Дистанционные измерения радиационного загрязнения территорий с помощью беспилотного дозиметрического комплекса»

БЕЗОПАСНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ. ГЕОЭКОЛОГИЯ

УДК 621.039

И.В. Калиберда, Ф.Ф. Брюхань*

ФБУ «НТЦЭнергобезопасность», *ФГБОУ ВПО «МГСУ»

ДИСТАНЦИОННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИЙ С ПОМОЩЬЮ БЕСПИЛОТНОГО ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Радиационный мониторинг территорий, на которых расположены объекты использования атомной энергии, как правило, выполняется с помощью стационарных систем измерения гамма-излучения. Радиационно-опасные объекты должны отвечать требованиям безопасности в нормальных условиях эксплуатации и в случае радиационных аварий. Поэтому используемые в настоящее время во многих областях радиоактивные материалы должны подвергаться строгому регламенту эксплуатации.

Учет и контроль применения радиоактивных материалов, их правильная эксплуатация, соблюдение правил и мер безопасности сводят к минимуму их радиационное воздействие на окружающую среду. Потеря профессионального контроля над ними (различные нештатные и аварийные ситуации, утери при перевозках, хищения) может привести к серьезным последствиям.

Одним из наиболее эффективных методов радиационной разведки в районах, пострадавших от радиоактивного загрязнения, а также поиска радионуклидных источников, является измерение приземного гамма-излучения с помощью измерительного оборудования, установленного на борту беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Основным преимуществом использования БПЛА в качестве носителя оборудования для измерений ионизирующего излучения является его приемлемая стоимость. На БПЛА также может быть размещено оборудование для визуального наблюдения источников различных опасностей.

Приведены результаты разработки и испытаний беспилотного дозиметрического комплекса, предназначенного для дистанционного измерения приземного гамма-излучения. Рассмотрена возможность оценки мощности источника и поля концентраций радионуклидов. Отмечается, что технология дистанционного сканирования местности может использоваться также при производстве инженерно-экологических изысканий, техническом обследовании состояния зданий и сооружений, выявлении очагов пожаров, фотосъемке высоковольтных линий и других объектов, расположенных в труднодоступных местах.

Ключевые слова: гамма-излучение, дистанционные измерения, беспилотный летательный аппарат, радиационная безопасность, радиационный мониторинг, атмосферная дисперсия, инженерно-экологические изыскания.

Строительство объектов атомной энергетики, использование атомной энергии в мирных и оборонных целях, применение источников ионизирующего излучения в различных отраслях привело к тому, что одной из важнейших составляющих национальной безопасности страны становится обеспечение ядерной и радиационной безопасности.

Радиационный мониторинг территорий, на которых размещаются объекты использования атомной энергии, как правило, выполняется с использованием стационарных систем измерения гамма-излучения. Радиационно-опасные объекты должны отвечать требованиям безопасности в нормальных условиях эксплуатации и в случае радиационных аварий на объектах.

Учет и контроль радионуклидных источников, обеспечение их безопасной эксплуатации и вывода из эксплуатации после истечения срока службы, соблюдение правил и норм безопасности позволяют свести к минимуму их радиационное воздействие на окружающую среду. Потеря профессионального контроля над ними (различные непредвиденные чрезвычайные ситуации, связанные с их утерей или хищением, нарушением герметичности) могут привести к серьезным последствиям.

Одним из наиболее эффективных способов радиационной разведки территорий, подвергшихся радиационному загрязнению, а также поиска радиоактивных источников является дистанционное измерение приземного гамма-излучения с помощью измерительного оборудования, установленного на пилотируемых и беспилотных летательных аппаратах (БПЛА). Именно использование дистанционных измерений с борта пилотируемых летательных аппаратов положено в основу нескольких международных учений по поиску источников ионизирующего излучения с участием подразделений МЧС России [1]. Использование БПЛА в качестве носителя измерительного оборудования имеет ряд очевидных преимуществ перед пилотируемыми летательными аппаратами, и в первую очередь, их экономичность. Предварительные соответствующие исследования проводились ранее [2—4], однако они не были доведены до непосредственных измерений с борта БПЛА.

Ниже приводятся некоторые результаты использования БПЛА для размещения на нем дозиметрического комплекса, предназначенного для измерения гамма-излучения у земной поверхности. Исследование выполнялась в ФБУ «НТЦ Энергобезопасность» в 2007 г. с участием специалистов ООО «НТЦ Амплитуда» (кандидата технических наук А.П. Ермилова, инженера С.А. Ермилова, инженера И.С. Коновалова), НПО «Тайфун» (кандидата физико-математических наук С.П. Бесчастнова) и других в рамках государственного контракта «Разработка макета беспилотного дозиметрического комплекса для радиационного мониторинга объектов использования атомной энергии и прилегающих к ним территорий, а также определения концентраций газоаэрозольной радиоактивной примеси, распространяющейся в атмосфере в условиях радиационных аварий на радиационно-опасных предприятиях» [5]. Цель исследования заключалась в разработке макета беспилотного дозиметрического комплекса (БПДК) для измерения радиационного загрязнения территорий.

1. Беспилотный дозиметрический комплекс измерения гамма-излучения. Главными критериями разработки БПДК были следующие:

обеспечение приемлемой чувствительности системы детектирования гамма-излучения для экспресс-оценок радиационного загрязнения территорий;

достижение приемлемой массы приборной части бортового оборудования БПДК; обеспечение функционирования системы измерений гамма-излучения, систем позиционирования, видеосъемки и дистанционной передачи данных на установленные на земле системы приема и обработки данных измерений;

возможность использования разработанных образцов гамма-спектрометров, апробированных в системах дистанционного измерения гамма-излучения, в составе передвижной лаборатории радиологических исследований, например, на основе автомобиля [5];

возможность использования в составе дозиметрического комплекса программного обеспечения, работающего в составе совокупности спектрометрических трактов, подключенных через многовходовой амплитудно-цифровой преобразователь к персональному компьютеру.

БПДК предназначен для выявления зон радиоактивного загрязнения местности, измерения спектрального состава и мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, поиска точечных источников гамма- и нейтронного излучения, а также отображения и документирования данных радиационной обстановки. Наземный вычислительный комплекс осуществляет сбор, обработку и ведение базы данных дозиметрической и радиометрической информации, поступающей с воздушного дистанционного комплекса, определение координат точечных источников по данным каналов обнаружения, построение карты-схемы дозовой обстановки и определение обнаруженных точечных источников. В качестве дозиметра — основного элемента измерительной системы — разработан блок детектирования гамма-излучения БДФИ-02. Детектирующей частью блока является сцинтиллятор, выполненный на основе N81 Одно из главных технических условий к нему — минимальная масса (не более 1 кг). Такой дозиметр был разработан ООО «НТЦ Амплитуда» для включения в состав БПДК. Его основные характеристики: размеры: цилиндр высотой 45 мм и диаметром 45 мм;

диапазон измерения энергий фотонного излучения: 200 Эв...3000 кэВ; диапазон измерения мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД): 0,1.300 мкЗв/ч;

предел допускаемой основной относительной погрешности измерений МАЭД: 20 %;

анизотропия чувствительности блока детектирования (относительно продольной оси): 15 %; габаритные размеры блока детектирования: диаметр — 60 мм, длина — 280 мм, масса — 0,8 кг

Малые габариты комплекса и его небольшая масса открывают перспективы установки оборудования на самых разных типах летательных аппаратов. Разработанная ООО НТЦ «Амплитуда» спектрометрическая установка «Спутник» [6] предназначена для измерений активности, плотности потока и мощности эквивалентной дозы ионизирующих излучений. Установка состоит из блоков детектирования, защиты от внешнего гамма-излучения, электронного устройства и внешнего блока питания.

Применение бортового измерительного комплекса позволяет в реальных условиях выполнять следующие действия:

определять двумерную картину поля гамма-излучения у земной поверхности; обнаруживать точечные и протяженные неэкранированные источники гамма-излучения с достаточно низкой активностью;

идентифицировать радионуклидный состав источника;

проводить измерения поверхностной плотности активности радионуклидов (радиационного послеаварийного следа);

определять координаты источника с точностью 5.10 м.

Таким образом, многофункциональность измерительного комплекса позволяет решать широкий круг задач радиационного контроля территорий.

Система позиционирования (определения координат) измерительного комплекса построена на основе датчика спутниковой навигации GPS. Дополнительную визуальную информацию об исследуемой территории предоставляет видеокамера, входящая в комплект оборудования, устанавливаемый на борту БПЛА. Данные с блока детектирования гамма-излучения, GPS-приемника и видеокамеры передаются по радиоканалу на персональный компьютер с помощью комплекта радиопередающей аппаратуры, оснащенной бортовой антенной. Используемый коммуникационный интерфейс позволяет передавать данные с достаточно высокой скоростью для решения поставленных задач. Схема передачи-приема данных представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема передачи-приема данных

Смонтированный БПДК включает: базовую станцию; выносную антенну; конверторы интерфейсов (2 шт.);

комплект оборудования для автономной передачи видеосигнала;

комплект передающего оборудования;

персональный компьютер (ноутбук);

дозиметрическое оборудование;

радиоуправляемый вертолет — Caliber-ZG;

транспортное средство (автомобиль «Нива-Шевроле»).

Радиоуправляемый вертолет Caliber-ZG фирмы Kyosho Die-Cast (Япония) выбран как оптимальный по стоимости, простоте управления и подъему полезной нагрузки (до 5 кг).

Для обработки данных измерений, поступающих на персональный компьютер, используется программный комплекс «Прогресс-Навигатор», разработанный ООО «НТЦ Амплитуда». Применительно к задачам данной разработки «Прогресс-Навигатор» обеспечивает:

определение МАЭД у поверхности земли (на стандартной высоте 1 м); синхронное управление работой комплекса средств измерений и навигационной системы на базе GPS-приемника;

сбор данных от бортовых систем измерения; отображение временной развертки результатов измерений;

отображение получаемой информации на изображениях географических карт с привязкой к реальным координатам, передаваемым навигационной системой; обработку результатов гамма-съемки местности.

Результаты измерений по мере поступления записываются в базу данных. При использовании программного комплекса «Прогресс-Навигатор» на карте исследуемой местности отображается текущее положение мобильной лаборатории. По желанию оператора можно вывести на карту отметки замеров, значения МАЭД, оценочные значения удельной активности естественных радионуклидов и поверхностной активности отдельных радионуклидов. Пример вывода результатов измерений на экран персонального компьютера во время полевых испытаний БПДК приведен на рис. 2.

Рис. 2. Вывод результатов измерений в реальном времени на экран персонального компьютера во время полевых испытаний БПДК

2. Испытания измерительного комплекса. После сборки бортового измерительного оборудования в металлический ящик его суммарная масса составила 4,8 кг.

Программа лабораторных и полевых испытаний измерительного комплекса включала следующие этапы:

испытания дозиметрической части комплекса; модели БПЛА;

системы передачи данных по радиоканалу;

полного комплекта оборудования без использования БПЛА;

БПЛА с полным комплектом оборудования.

В рамках лабораторных испытаний проводились испытания всего измерительного комплекса (дозиметрического оборудования, системы позиционирования, передачи данных измерений и видеосигнала, приема данных и их ввода в персональный компьютер). В лабораторных условиях проводилась также метрологическая поверка гамма-детектора с использованием стандартного радиационного источника. В результате лабораторных испытаний была установлена надежность работы измерительного и коммуникационного оборудования, а также системы обработки и анализа данных.

Полевые испытания проводились в зимний сезон в окрестностях пос. Менделеево Солнечногорского района Московской области. Территория представляет собой поле на пересеченной местности с колебаниями высот рельефа + 3 м/1 км. Высота снежного покрова составляла 30 см. В экспериментах использовался источник ионизирующего излучения на основе Cs137. Ампула с источником была помещена на поверхность почвы и закрыта снегом. Модель вертолета продемонстрировала подъем с полной бортовой нагрузкой до высоты 50 м. С целью достижения большей точности измерений и во избежание риска падения вертолета измерения проводились с высоты 10 м. Зондирование осуществлялось по галсам, отстоящим друг от друга на 10 м, на площадках размером 50^50 м и 100*100 м. В результате испытаний был установлен отчетливый максимум гамма-излучения, указывающий на местоположение источника ионизирующего излучения. Координаты источника определены с точностью 3.5 м. Момент запуска БПЛА во время эксперимента показан на рис. 3.

Рис. 3. Момент запуска БПЛА во время эксперимента

Испытания позволили адекватно установить возможности системы проводить дистанционные измерения МАЭД, осуществлять поиск источников ионизирующих излучений, определять на основе анализа спектра гамма-излучения нуклидный состав радиоактивных веществ и поверхностную плотность активности радионуклидов.

3. Картирование полей приземного гамма-излучения. Наиболее наглядная и информативная форма представления результатов дистанционных измерений — карто-

графическая. Для своевременного обнаружения радиоактивного загрязнения необходимо предусматривать различные варианты радиационных наблюдений местности. Основные задачи, решаемые в процессе радиационных наблюдений и радиационной разведки, вытекают из характера загрязнения и включают: установление факта радиоактивного загрязнения;

установление направления перемещения выброса радиоактивного облака; установление границ районов радиоактивного загрязнения;

определение уровней мощности дозы излучения в пределах границ зон радиоактивного загрязнения;

выявление степени радиоактивного загрязнения;

контроль изменения уровней излучения на местности во времени после установления факта загрязнения;

документирование результатов измерений при анализе радиационной обстановки. Одной из особенностей дистанционного измерения поля приземного гамма-излучения с борта БПЛА является необходимость приведения результатов измерений на высоте полета к значениям мощности поглощенной дозы гамма-излучения на стандартной высоте 1 м над поверхностью земли. Пересчет показаний измерительного прибора к высоте 1 м производится с использованием высотного коэффициента. Последний зависит от высоты полета, энергетического спектра гамма-излучения, метеорологических условий (температуры, давления, влажности, запыленности воздуха), рельефа местности, характера подстилающей поверхности и других факторов.

Другая особенность воздушной радиационной разведки заключается в том, что результаты измерения мощности дозы гамма-излучения, приведенные к высоте 1 м над поверхностью земли, не характеризуют радиоактивно загрязненную местность в точке местности, находящейся под летательным средством в момент измерения, а являются усредненной характеристикой для участка местности по трассе полета летательного аппарата. Эта особенность связана с ограниченным быстродействием бортовых средств радиационных измерений и ограниченной скоростью движения БПЛА по назначенной трассе полета. С учетом необходимого времени на обработку, регистрацию и передачу информации в автоматическом режиме частота регистрируемых точек контроля, привязанных к разведываемой местности, может составить в идеальном случае примерно до 1000...2000 точек за час полета. При скорости полета БПЛА 10 км/ч расстояние между точками измерения над исследуемой местностью составляет 5.10 м, что обеспечивает достаточно высокую точность построения изодоз на карте местности для последующей оценки радиационной обстановки.

4. Оценка мощности источника и поля концентраций радионуклидов при гипотетической аварии на радиационно-опасном объекте. При аварийных ситуациях на радиационно-опасных объектах и при разрушении радиоактивных источников различного назначения возможно радиоактивное загрязнение прилегающей местности. В связи с этим возникают задачи выявления источника радиационного загрязнения и оценки масштабов загрязнения местности. Отметим, что использование БПДК в момент прохождения радиоактивного облака невозможно из-за неизбежного выхода из строя электронного оборудования в результате воздействий на него сильного ионизирующего излучения. Кроме того, попытка запуска БПЛА с бортовым оборудованием в радиоактивное облако приведет к радиационному загрязнению БПЛА и оборудования. Поэтому возникает вопрос о решении обратной задачи, касающейся оценки мощности источника загрязнения и поля концентраций радионуклидов по результатам дистанционных измерений после-аварийного радиационного следа. Поскольку БПДК способен определять нуклидный состав загрязнения и поверхностную плотность активности радионуклидов, состав исходных данных оказывается адекватным для решения такой задачи.

В рамках данного исследования разработана методика решения обратной задачи рассеивания облака примеси в атмосфере с использованием гауссовской модели дисперсии, учитывающей эффект обеднения поля концентраций в результате сухого оса-

ждения радионуклидов. В численной реализации расчетов модельное поле выпадений радионуклидов строится путем решения прямой задачи атмосферной дисперсии при заданных метеорологических условиях и дисперсионных соотношениях [5, 7].

На следующем этапе известным считается только поле выпадений и метеорологические условия, а обратная задача по восстановлению параметров источника и определению поля концентраций радионуклидов решается методом итераций. Полученные таким образом результаты используются далее для сравнения с исходными параметрами источника и концентрациями, определенными в процессе решения прямой задачи.

Анализ проведенных расчетов для различных метеорологических условий показал вполне приемлемую точность оценки параметров источника. Точность оценки мощности источника составляет в среднем 10.12 %, а его эффективной высоты — 20.25 %. Наибольшие расхождения в определении поля концентраций оказались в пределах точности применяемых на практике моделей атмосферной дисперсии.

Методика может быть сравнительно легко дополнена возможностью учета эффектов обеднения поля концентраций радионуклидов за счет их вымывания осадками и в результате радиоактивного распада частиц в процессе их переноса в атмосфере.

5. Применение беспилотных летательных аппаратов для дистанционного измерения параметров окружающей среды и видеонаблюдения. Области практического применения БПЛА не исчерпываются рассмотренными. БПЛА, снаряженный ограниченным комплектом оборудования, может использоваться при производстве инженерно-экологических изысканий, техническом обследовании состояния зданий и сооружений, выявлении очагов пожаров, фотосъемке воздушных линий электропередачи (ВЛ) и других объектов, расположенных в труднодоступных местах.

С помощью аэрофотосъемки ВЛ можно выявлять повреждения проводов и грозо-тросов, линейной арматуры, натяжных и поддерживающих зажимов, конструктивных элементов опор, а также деревья, угрожающие падением на провода ВЛ, оценивать состояние технологических дорог и подъездов к ВЛ, зон затопления трасс и др. Качественное и своевременное выполнение указанных операций наземными средствами затруднено значительной протяженностью ВЛ, сложными условиями доступа к ВЛ при бездорожьи.

Заключение. 1. Разработан беспилотный дозиметрический комплекс для дистанционного измерения гамма-излучения в диапазоне энергий фотонного излучения 200 эВ.3000 кэВ. БПДК включает детектор гамма-излучения, систему спутникового позиционирования измерительной системы, систему передачи, преобразования данных измерений и их ввода в персональный компьютер, а также программные средства, обеспечивающие картирование полей приземного гамма-излучения.

2. Лабораторные и полевые испытания измерительного комплекса показали его устойчивую работу. Испытания позволили адекватно установить возможности системы осуществлять дистанционные измерения МАЭД гамма-излучения, определять на основе анализа спектра гамма-излучения нуклидный состав радиационного следа и поверхностную плотность активности радионуклидов.

3. Разработана методика решения обратной задачи распространения радиоактивного облака в атмосфере, основанная на гауссовской модели атмосферной дисперсии с учетом обеднения облака за счет сухого осаждения радионуклидов. На основании результатов измерений остаточного поля выпадений радионуклидов при заданных метеорологических условиях возможно определение параметров источника выброса (мощности и эффективной высоты) и поля концентраций радионуклидов.

4. Отмечается, что область применения БПДК может быть существенно расширена при решении различных прикладных задач радиационного контроля. Кроме того, БПЛА, снаряженный ограниченным комплектом оборудования, может использоваться при производстве инженерно-экологических изысканий, техническом обследовании состояния зданий и сооружений, выявлении очагов пожаров, фотосъемке ВЛ и других объектов, расположенных в труднодоступных местах.

Библиографический список

1. Kettunen M., Nikinen M. Gammajet fixed-wind gamma survey for the detection of radioactive materials: Finnish support to IAEA. STUK-YTO-TR 185. Helsinki, 2002. 38 pp.

2. Василин Н.Я. Беспилотные летательные аппараты. Минск : Попурри, 2003. 269 с.

3. Метод дистанционного определения концентрации радионуклидов в воздушном выбросе радиационно-опасных предприятий / А.П. Елохин, В.А. Сафоненко, А.В. Пчелинцев и др. // Экологические системы и приборы. 2007. № 5. С. 9—15.

4. Применение беспилотного дозиметрического комплекса для определения концентрации радионуклидов в атмосфере в условиях радиационных аварий / А.П. Елохин, В.А. Сафоненко, С.Е. Улин и др. // Ядерные измерительно-информационные технологии. 2007. № 3 (23). С. 28—34.

5. Разработка макета беспилотного дозиметрического комплекса для радиационного мониторинга объектов использования атомной энергии и прилегающих к ним территорий, а также определения концентраций газоаэрозольной радиоактивной примеси, распространяющейся в атмосфере в условиях радиационных аварий на радиационно-опасных предприятиях // Отчет о научно-исследовательской работе по государственному контракту № 41-ГК/2007 от 14.09.2007. Регистр. № 0120.0800604. М. : ФГУ «НТЦ Энергобезопасность», 2007.

6. Сертификат об утверждении типа средств измерений // Регистр. № RU.C.38.002.A-16543. М. : Госстандарт РФ, 2003.

7. Бесчастнов С.П., Найденов А.В. Диффузионные модели струи газоаэрозольной примеси для локальных систем радиационного мониторинга // Атомная энергия. 2000. Т. 88. Вып. 6. С. 464—470.

Поступила в редакцию в марте 2012 г.

Об авторах: Калиберда Инна Васильевна — доктор технических наук, заместитель директора, Федеральное бюджетное учреждение «НТЦ Энергобезопасность» (ФБУ «НТЦ Энергобезопасность»), 107564, г. Москва, ул. Краснобогатырская, д. 2, стр. 1, +7 (495) 787-42-20, kaliberdajob@mail.ru;

Брюхань Федор Федорович — доктор физико-математических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» (ФГБОУ ВПО «МГСУ»),

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, +7(495)922-83-19, pniiis-gip@mail.ru.

Для цитирования: Калиберда И.В., Брюхань Ф.Ф. Дистанционные измерения радиационного загрязнения территорий с помощью беспилотного дозиметрического комплекса // Вестник МГСУ. 2012. № 4. С. 186—194.

I.V. Kaliberda, F.F. Bryukhan'

REMOTE MEASUREMENT OF RADIOACTIVE CONTAMINATION OF TERRITORIES BY THE UNMANNED DOSIMETRIC SYSTEM

Radiation emissions within territories that accommodate nuclear power facilities are monitored by stationary gamma radiation measuring systems. Any facilities that may contemplate the hazard of radioactive emissions must meet the safety requirements both in terms of normal conditions of their operation and in case of accidents. Thus, radioactive materials now in use must comply with strict rules.

The account for and control of radioactive materials, their proper application, compliance with the rules and security measures minimize their impact on the environment. However, the loss of professional control over the above materials (various emergencies, losses in the course of transportation, plunders) may involve serious consequences.

One of the most effective ways of reconnaissance of territories exposed to radioactive contamination to assure the search for the sources of radionuclides represents remote measurement of surface gamma radiation performed by radiation meters installed on unmanned airborne vehicles (UMAV). The main advantage of UMAV is that it may be used as the carrier of radiation meters. In addition to the gamma radiation meter, the system can take a video of different sources of hazards.

The article demonstrates the results of tests of the unmanned radiation meter designated for remote sensing of the surface gamma radiation. The option of assessment of the intensity of the radiation and the concentrations of radionuclide fields is considered. It is noteworthy that the technology of remote scanning of the area can also be used for environmental surveying, technical inspection of structures and buildings, fire detection, photography of high-voltage lines and other facilities located in remote areas.

Key words: gamma radiation, remote sensing, unmanned airborne vehicle, radiation safety,

radiation monitoring, atmospheric dispersion, environmental surveying.

References

1. Kettunen M., Nikinen M. Gammajet Fixed-Wind Gamma Survey for the Detection of Radioactive Materials: Finnish Support to IAEA. STUK-YTO-TR 185, Helsinki, 2002, 38 p.

2. Vasilin N.Ya. Bespilotnye letatel'nye apparaty [Unmanned Airborne Vehicles]. Minsk, Popurri Publ., 2003, 269 p.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Elokhin A.P., Safonenko V.A., Pchelintsev A.V. and others. Metod distantsionnogo opredeleniya kontsentratsii radionuklidov v vozdushnom vybrose radiatsionno opasnykh predpriyatiy [Method of Remote Identification of Radionuclide Concentrations in Air Emissions of Enterprises That Are Hazardous for Radiation Emissions]. Ekologicheskie sistemy i pribory [Ecological Systems and Devices]. 2007, no. 5, pp. 9—15.

4. Elokhin A.P., Safonenko V.A., Ulin S.E. and others. Primenenie bespilotnogo dozimetricheskogo kompleksa dlya opredeleniya kontsentratsii radionuklidov v atmosfere v usloviyakh radiatsionnykh avariy [Use of Unmanned Radiation Meters to Identify the Concentration of Radionuclides in the Atmosphere in the Event of Radiation Accidents]. Yadernye izmeritel'no-informatsionnye tekhnologii [Nuclear Measurement and Information Technologies]. 2007, No. 3 (23), pp. 28—34.

5. Report of the scientific research project implemented under State Contract no. 41-GK/2007 of 14.09.2007. Register No 0120.0800604. Development of the model of an unmanned radiation meter for comprehensive monitoring of nuclear facilities and the neighbouring territories, as well as the identification of concentrations of radioactive gas-aerosol admixtures, emitted into the atmosphere in the aftermath of a radiation accident at radiation intensive facilities. Moscow, FGU «NTC Energobezopasnost», 2007.

6. Certificate of approval of measuring instruments. Moscow, the RF Committee for Standardization,

2003.

7. Beschastnov S.P., Naydenov A.V. Diffuzionnye modeli strui gazoaerozol'noy primesi dlya loka-l'nykh sistem radiatsionnogo monitoringa [Diffusion Models of a Gas-aerosol Admixture Stream for Local Radiation Monitoring Systems]. Atomnaya energiya [Atomic Energy]. 2000, vol. 88, no. 6, pp. 464—470.

About the authors: Kaliberda Inna Vasil'evna — Doctor of Technical Sciences, Deputy Director, NTC Energobezopasnost" [Scientific and Technical Centre for Power Safety], Building 1, 2 Kras-nobogatyrskaya Str., Moscow, 107564, Russian Federation; kaliberdajob@mail.ru; +7(495) 787-42-20;

Bryukhan' Fedor Fedorovich — Professor, Doctor of Technical Sciences, Moscow State University of Civil Engineering (MSUCE), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; pniiis-gip@mail.ru; +7 (495) 922-83-19.

For citation: Kaliberda I.V., Bryukhan' F.F. Distantsionnye izmereniya radiatsionnogo zagryazneniya territoriy s pomoshch'yu bespilotnogo dozimetricheskogo kompleksa [Remote Measurement of Radioactive Contamination of Territories by the Unmanned Dosimetric System]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2012, no. 4, pp. 186—194.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.