Німецькі науковці адаптували космічні технології NASA для ядерної безпеки на Землі

Німецькі науковці розробили нову технологію для швидшого й безпечнішого виявлення радіоактивного забруднення під час демонтажу ядерних електростанцій. Проєкт scint­LaCHARM, який очолив доктор Томас Зіґерт із Вюрцбурзького університету імені Юліуса Максиміліана, адаптував методи, спершу створені для космічних телескопів. Дослідження реалізували у співпраці з академічними та промисловими партнерами за підтримки Федерального міністерства досліджень, технологій і космосу Німеччини, що надало фінансування у розмірі близько $2,3 млн у межах програми FORKA.

Перед закриттям атомної станції необхідно ретельно перевірити всі поверхні на залишкове опромінення, особливо поблизу реактора. Традиційні методи базуються на громіздких напівпровідникових детекторах, які потребують охолодження до –200°C рідким азотом і здатні перевіряти лише кілька квадратних метрів за годину. Це робить процес надзвичайно повільним і дорогим.

Команда Зіґерта запропонувала альтернативу — сцинтиляційні детектори, легкі кристали, які десятиліттями використовуються на орбітальних телескопах для виявлення радіоактивних елементів у космосі. При потраплянні гамма-випромінювання кристали спалахують світлом, а фіксація сигналу кількома детекторами дозволяє визначити напрямок і енергію частинки та ідентифікувати тип радіоактивного матеріалу.

Зібрані дані обробляються на суперкомп’ютері, після чого створюється тривимірна карта приміщення із позначенням зон забруднення. Це дає змогу чітко розділити матеріали, що потребують утилізації, та безпечні для повторного використання елементи. До розробки долучився також професор Уве Герд Оберлак з Університету Майнца, учасник місії NASA COSI — орбітального гамма-телескопа.

У майбутньому дослідники планують інтегрувати штучний інтелект, який зможе відрізняти природне фонове випромінювання від справжнього забруднення. «На Землі існує слабке природне радіоактивне випромінювання, яке змінюється залежно від місцевості та може створювати шум у вимірюваннях», — пояснив Зіґерт.

За оцінками команди, нова технологія здатна істотно прискорити процес зняття ядерних об’єктів з експлуатації, зменшити ризики для персоналу та підвищити рівень безпеки довкілля.