核能领域无人机发展

无人机已经非常常见，在核能领域也开始推广应用，目前主要应用于辐射监测。

1、无人机的发展与推广

IAEA开发无人机供日本福岛县当局使用。(图源：福岛县)

无人机有多种用途，从国防和武器应用到监控和航空摄影，每个人都可以使用，甚至可以直接在网上购买。

如今，无人机也越来越多地被用于核能领域，主要是核辐射监测，尤其是自2011年福岛灾难以来，无人机在核能领域应用更加普遍。

2012年，日本福岛第一核电站发生事故后，国际原子能机构(IAEA)和福岛县同意在辐射监测和补救方面进行合作，合作内容包括协助开展以下方面的研究;

• 辐射监测，包括使用无人机应用环境测绘技术，并使用辐射监测数据绘制地图，供公众使用;
• 场外去污，包括环境监测结果分析和暴露途径探索，以减少或避免暴露;
• 放射性废物管理，包括场外净化活动产生的低放射性废物的管理方法。

此后，已经完成一个关于环境测绘技术应用和辐射监测数据地图绘制项目，IAEA和福岛县已经编写了报告。

IAEA的中期总结报告(2013-2020年)涵盖了一系列广泛无人机研究活动，包括“无人机环境测绘技术”，以监测徒步无法到达或怀疑辐射水平高的区域。

IAEA核科学与应用部帮助福岛县制定了在两个项目中使用仪器化无人机的方法。

包括提供一个完整的基于无人机的仪器系统，该系统能够进行辐射测量，具有测量后分析和翻译解释，培训福岛县工作人员使用无人机，使用无人机仪器和相关软件进行数据采集和分析。

无人机辐射绘图技术(图源：福岛县)

IAEA表示，目前研究的方法“有很大潜力被扩展应用于与核事故、采矿活动以及部分退役和现场修复造成的污染场地相关的放射性测绘”。

2021年，IAEA宣布，其装备有辐射探测器、照相机和GPS设备的无人机，已在福岛地区实地测试和验证，目前可以在常规或紧急状态下使用，包括：

在IAEA核科学与仪器实验室(NSIL)开发和建造的一套完整的无人机辐射探测系统，具有数据处理和存储能力。

测量后分析和翻译解释，在日本福岛县和奥地利Seibersdorf的NSIL接受培训，学习如何应用无人机及其仪器系统，以及如何使用软件获取和解释数据。

IAEA目前正在整合和测试改进的仪器，包括其适应下一代无人机。

IAEA物理部部长达纳斯·里迪卡斯(Danas Ridikas)说：“这些新的改进将使无人机的飞行时间更长，并在一次测量中确定剂量当量率和伽马能谱。当与高质量的相机功能相结合时，新系统将获得与放射性地图和放射性核素识别叠加的完整3D航空摄影测量模型。”

IAEA辐射安全和监测部部长米罗斯拉夫·皮纳克(Miroslav Pinak)说，基于无人机的技术对于推进辐射监测发展至关重要，包括环境测绘改进和长期监测污染区域。

2、中亚无人机发展

IAEA表示，2021年将部署无人机来监测中亚地区铀矿遗址区的辐射，包括哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦的前铀矿开采和加工区。

IAEA修复安全专家斯文·阿尔特费尔德(Sven Altfelder)说：“20世纪40年代至90年代期间，该地区的铀矿开采和加工留下了一些放射性污染的铀矿遗址区。由于大多数地点位于山区和地震活跃地区，派人进行监测是一项挑战。”

IAEA铀遗址协调小组(CGULS)认识到了这一挑战，该小组于2017年与德国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦的专家合作，开展了一个由德国教育和研究部资助的研究项目，以开发无人机。

该项目的初始阶段于2020年完成，并在德国隆内堡对该系统进行了实际测试，通过在部分修复的铀遗留地上空飞行获得了详细的污染地图。

CGULS为中亚专家参加研讨会和协调会议提供了便利，并为实地工作提供了后勤援助。

无人机将携带一台伽马光谱仪，该光谱仪在检测放射性核素浓度方面准确性很高。目前正在进行最终测试。

目前，欧洲、俄罗斯和美国的其他几家组织和私营公司也在开发用于辐射监测的无人机。

3、法国无人机发展

自去年年初以来，Skeyetech无人机已部署在欧安诺-拉阿格(Orano La Hague)工厂基地(图源：©Azur Drones)

Vinci Construction的子公司NUVIATech Instruments开发了用于环境辐射监测的NuEM无人机，其设计用于测量较小区域，以搜索不受控制的放射源或潜在污染，或具有危险剂量水平的地方。

该无人机包括一个NaI(Tl)伽马能谱探头、一个配备两个能量补偿GM管的高剂量水平探测器和一个用于空气污染测量的小型空气采样器。

2021年，Azur Drones宣布与工业原子能工程公司AVNIR能源达成一项协议，远程监测和检测核电厂的辐射泄漏，以及在工业场所的污染风险。

Azur计划在法国和国外提供远程、自主的辐射探测服务。该平台将使用Azur的Skeyetech无人机箱中包，AVNIR 能源的电离区检测设备(DIZI)辐射传感器，集成到该飞行器及其操作系统中。

Skeyetech是一种自主无人机，可以执行白天或夜间任务，无论是否有远程驾驶。机上的DIZI传感器不是盖革计数器，而是闪烁探测器，能够探测、测量和识别放射性同位素。Azur说，这将使操作人员能够更快地识别辐射泄漏，并从远处提供完整的强度和补给测量。

该系统将作为无人机自动监控设施期间定期实时读数的一部分。当通过其他方式检测到辐射水平时，可以部署Skeyetech-DIZI组合来收集该地区的完整数据。“将DIZI传感器集成到Skeyetech解决方案中，可以在完全安全的情况下在现场的任何位置进行放射性读数，”Azur无人机CEO尼古拉斯·比勒科克(Nicolas Billecocq)说。

Azur表示，这项服务已经被法国核电行业的一家公司使用。