Hledání radioaktivní jehly v kupce sena. Tak by se dala popsat kuriózní akce, která nedávno zaměstnala záchranné složky v Západní Austrálii. Hasiči a další specialisté v poušti pátrali po miniaturní kapsli radioaktivního Cesia-137. Tableta o velikosti drobné mince zřejmě vypadla během transportu z nákladního vozu..

Ležet mohla kdekoliv podél 1400 kilometrů dlouhého úseku silnice mezi Perthem a dolem Gudai-Darri na severozápadě země. Horečné hledání se nakonec protáhlo na celý týden. Čeští vědci z Fakulty elektrotechnické ČVUT a z firmy ADVACAM teď hlásí, že jejich technologie RaDron by nebezpečný problém mohla vyřešit o dost rychleji.

Výzkumný projekt RaDron kombinuje unikátní částicové detektory vyráběné pražskou společností ADVACAM a pokročilé autonomní drony z Fakulty elektrotechnické ČVUT. Jádrem senzorů jsou čipy Timepix3, které původně vznikly pro experimenty na Velkém hadronovém urychlovači Evropské organizace pro jaderný výzkum CERN. Odvozené české detektory MiniPIX už řadu let slouží třeba na palubě Mezinárodní kosmické stanice, kde pomáhají hlídat zdejší radiační situaci a tím chrání životy astronautů.

Lokalizace během dvou minut

V projektu RaDron si vědci dali za cíl ověřit zcela novou metodu, jak co nejrychleji objevit stojící nebo i pohybující se zdroje radiace.

Během tří let výzkumu financovaného Technologickou agenturou ČR experimentálně prokázali, že detektor připojený k autonomnímu dronu zvládne na ploše 1000 m2 do dvou minut spolehlivě lokalizovat vzorek radioaktivního Cesia-137. Ve svých pokusech při tom používali mnohem slabší zářič než ten, který se teď ztratil v australské poušti.

„Na rozdíl od dnes běžné dozimetrické technologie umí naše malé senzory určit nejen přítomnost radiace ale také směr, odkud záření přichází. To celé hledání násobně urychluje. Lidé v Austrálii měli vlastně štěstí, protože ta kapsle se nakonec našla jen necelé dva metry od silnice.

My bychom ji ovšem dokázali objevit, i kdyby ležela mnohem dál,” vysvětluje Jan Jakůbek, vědecký ředitel společnosti ADVACAM.

Automatické drony v akci

Čipy Timepix3 poskytují systému kompletní sadu informací o každé jedné zachycené částici radiace. Její pozici, energii i čas interakce. To z nich dělá výjimečně účinný nástroj pro dozimetrii a pro popis radiačního pole. Čip navíc může fungovat jako takzvaná Comptonova kamera.

„Díky využití Comptonova jevu lze určit směr, odkud částice na senzor dopadají. To znamená, že není třeba systematicky pročesávat celý prostor. Dron může zamířit rovnou k cíli,” popisuje Daniela Doubravová, vedoucí projektu RaDron ze společnosti ADVACAM.

„Navíc jsme prokázali, že možnost nasazení týmu spolupracujících dronů umožňuje přesně lokalizovat i pohybující se zdroj záření, což je se současnou technologií velmi obtížné,” představuje výhody nového řešení doc. Martin Saska, vedoucí skupiny Multirobotických systémů působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze.

Radiaci našli, teď hledají partnery

Vývoj prototypů úspěšně skončil na konci minulého roku. Koncept se podařilo ověřit. Autoři RaDronu teď ale hledají komerčního partnera, který by tuto unikátní kombinaci detektorů a dronů měl zájem převést na trh.

Kde všude může mít RaDron využití

● Nehody při převozu radioaktivního materiálu ● Požáry na radiologických odděleních nemocnic ● Jaderné havárie ● Pátrání po ukradených zdrojích radiace ● Systematické skenování zájmových oblastí a tvorba radiačních map ● Identifikace typu zdroje radiace ● Monitorování změn radiační situace.