¿Alguna vez se preguntó cómo es el inside de una bóveda de almacenamiento de desechos radiactivos? Puedes entrar, a través de un dron, por supuesto.
En lo que se cree que es una misión que es la primera de su tipo, el Departamento de Energía de EE. UU. voló un dron dentro de una bóveda de almacenamiento de desechos radiactivos de alto nivel en el Sitio del Laboratorio Nacional de Idaho. El dron en cuestión period el elios 3 fabricado por el fabricante de drones con sede en Suiza Flyability, que es un dron tolerante a colisiones equipado con un sensor LiDAR para mapeo 3D en interiores.
Y el dron hizo exactamente eso: mapear en 3D una bóveda construida en la década de 1960 para almacenar desechos radiactivos. Ese mapa se utilizará para proporcionar información essential que se utilizará en última instancia para planificar su eliminación. La bóveda está ubicada en el Centro de Ingeniería y Tecnología Nuclear de Idaho en el Sitio del Laboratorio Nacional de Idaho en el este de Idaho.
La misión se llevó a cabo en conjunto con el contratista del DOE Idaho Environmental Coalition (IEC). IEC en 2021 recibió un contrato de $ 6.4 mil millones por 10 años para administrar las operaciones de limpieza.
Y en un vuelo de 7 minutos, el dron pudo obtener los datos LiDAR necesarios para crear un mapa 3D robusto de la bóveda. A partir de ahí, un experto de la empresa de software program de mapeo 3D GeoSLAM estuvo allí para procesar inmediatamente los datos LiDAR en el software program de GeoSLAM en tiempo actual. Los equipos dijeron que los resultados exitosos fueron aliviadores, especialmente dados los altos niveles de radiación en la bóveda.
Míralo todo en acción aquí:
¿Por qué los drones mapeaban los desechos radiactivos?
El proyecto de mapeo de desechos radiactivos ha estado en proceso durante algunos años a través del Proyecto de Recuperación de Calcines de IEC. El proyecto buscó encontrar una manera de mapear en 3D el inside de una bóveda de almacenamiento de desechos en explicit llena de calcina. Y no es solo una bóveda; hay seis bóvedas en el sitio que almacenan un whole de 4.400 metros cúbicos de calcina.
La calcina es un desecho radiactivo granulado de alto nivel que originalmente se había colocado en contenedores de acero inoxidable de 20 pies de altura almacenados dentro de la bóveda. Es un subproducto seco de desechos líquidos radiactivos que se generó durante las históricas operaciones de reprocesamiento de flamable nuclear gastado hasta 1992. Y en ese momento, nunca se habían hecho planes para su eliminación, hasta hace poco.
El plan de IEC consistía en perforar la bóveda, soldar tuberías robóticamente en la parte superior de cada contenedor, cortar los contenedores con un cortador de plasma y luego usar las tuberías para transferir neumáticamente la calcina. Pero primero, todo eso requería un mapa del inside de la bóveda, que es donde entraron en juego los drones.
Otras herramientas potenciales bajo consideración para hacer el mapa incluyeron un brazo articulado y un dirigible lleno de helio.
Sin embargo, en última instancia, IEC eligió el dron Elios 3. Ese dron se lanzó el año pasado. Se basa en un motor SLAM, que es la abreviatura de localización y mapeo simultáneos, para explorar y comprender los entornos. El Elios 3 destaca por su software program FlyAware Inspector 4.0, que puede generar modelos 3D. También se destaca por su diseño único que presenta una jaula exclusiva y motores de inversión únicos. Flyability incluso cube que puede recuperarse de voltearse boca abajo sin estrellarse. Su diseño también cumple con P-44, que es una calificación que demuestra que puede volar en entornos hostiles y hostiles sin preocupaciones por salpicaduras de agua o polvo.
Y el dron también es tolerante a la radiación ahora, para. El IEC realizó pruebas en las que expuso el Elios 3 a hasta 10 000 Roentgen por hora de radiación para garantizar que pudiera operar dentro de la bóveda. El IEC incluso llegó a construir una réplica de tamaño actual de la bóveda para que sus pilotos pudieran entrenarse en un entorno que simulara el entorno actual en el que planeaban volar.
Aparte de una interesante FAA
Por supuesto, aunque el dron hizo el trabajo sucio, el trabajo no reemplazó a los humanos. Más allá de los operadores de drones y los expertos en mapeo, aproximadamente 50 personas participaron en el proceso, que incluyó una tarea un poco extraña: un proyecto del gobierno que “rodeaba” las reglas del gobierno. Una de las tareas más importantes fue que la gente ayudara a cubrir la parte superior de la bóveda con una carpa de plástico. Eso permitió que la misión se considerara “en interiores” y la hizo más permisible según los requisitos de la Administración Federal de Aviación y el Departamento de Energía (DOE), que tienen reglas estrictas sobre volar drones en el espacio aéreo (al aire libre), incluido que los drones deben permanecer dentro de la línea de vista a menos que haya una renuncia por separado.
Y sí, el dron voló fuera de la vista dada la profundidad de la bóveda. Y según el equipo de Flyability, “el vuelo hacia la bóveda fue bastante tenso”, según un comunicado de la empresa. “Si el dron se perdió, no se pudo recuperar”.
No todas las misiones salieron a la perfección.
Si bien algunas misiones fueron exitosas, no todas lo fueron. Se intentaron tres vuelos, pero el tercero no tuvo tanta suerte.
Flyability dijo que tuvo dos vuelos exitosos de recopilación de datos LiDAR. Pero para el tercer vuelo, que los equipos llaman “experimental”, el IEC montó dosímetros en el dron, que es un tipo de dispositivo que mide la absorción de dosis de radiación ionizante externa. También agregó un peso significativo al dron y, por razones que no se comprenden completamente, el dron ingresó a la bóveda pero no pudo producir suficiente sustentación para mantener la altitud.
“Descendió lentamente hasta la parte superior de uno de los contenedores de almacenamiento y se enganchó en una pieza de ángulo de hierro”, según un comunicado de Flyability.
Liberar el dron no funcionó y, finalmente, la batería se agotó. Pero incluso el vuelo fallido no fue un completo fracaso. Mientras estaba atrapado, el dron aún podía transmitir una lectura máxima de radiación de 7 Gy/h (700 rad/h) en la parte superior del contenedor (los equipos dicen que dejar el dron en la parte superior del contenedor de almacenamiento no presenta peligros para la seguridad humana o la integridad del contenedor).
Entonces, ¿qué sigue para Flyability y el DOE? Es possible que el dron haya hecho su trabajo, pero ahora que la bóveda ha sido mapeada en 3D, el siguiente paso es planificar la eliminación de la calcina, un proceso que IEC planea comenzar este año.
¿Quiere obtener más información sobre el uso de drones para apoyar la eliminación de desechos radiactivos? El equipo de Flyability compartió una muy buena estudio de caso que entra en mayor detalle sobre la misión.
