Home » Detectar radiación desde un helicóptero en solo seis segundos

Detectar radiación desde un helicóptero en solo seis segundos

by JWCarlin
A white helicopter with a red stripe flies low over a green alpine meadow, where faint cyan rings of light rise from a small white case in the grass.

Un helicóptero pasa una sola vez sobre un campo, a la velocidad de un coche por ciudad, y seis segundos después el ordenador ya sabe qué materiales radiactivos hay escondidos en la hierba, con qué intensidad emiten y dónde están, con un margen de unos dos metros. Lo han demostrado en vuelos reales investigadores de la Universidad de Míchigan y del Instituto Paul Scherrer (PSI) de Suiza, en un estudio publicado el 26 de octubre en Nature Communications.

Por qué importa: tras un accidente nuclear, muchas veces la única forma segura de acercarse es por el aire. Cuanto antes y con más precisión se cartografíe lo que hay en el suelo, antes se podrá decir a la población si debe quedarse en casa, marcharse o tomar pastillas de yodo. El mismo método sirve para las revisiones rutinarias alrededor de instalaciones nucleares, para limpiar contaminación antigua e incluso para buscar minerales.

Foto aérea en blanco y negro de la central nuclear de Chernóbil en 1986: el techo y las paredes del reactor 4 están reventados, con hierros retorcidos y escombros bajo la alta chimenea a rayas.
El reactor 4 destruido de Chernóbil, fotografiado desde un helicóptero pocos meses después de la explosión de 1986 · Foto: IAEA Imagebank / USFCRFC, CC BY-SA 2.0 (recortada).

Por qué es tan difícil medir la radiación desde el aire

Los materiales radiactivos emiten rayos gamma, un tipo de luz muy energética que nuestros ojos no ven. Cada material los emite con sus propias energías, algo así como un código de barras. Un detector capaz de leer esas energías puede, en teoría, decirte exactamente qué hay ahí abajo.

Desde un helicóptero, sin embargo, ese código de barras llega emborronado. En su camino hacia arriba, los rayos gamma rebotan en el aire y en el propio aparato, pierden energía y el dibujo limpio se convierte en un manchurrón, explica el comunicado de la Universidad de Míchigan. Además, con solo unos segundos de datos tomados en movimiento, la señal es débil. Por eso cuesta tanto decir con precisión qué hay abajo, cuánto y dónde exactamente.

Un bloque de cristal transparente en una caja blanca sobre una mesa de laboratorio, con pequeños destellos de luz azul y violeta en su interior.
Cada rayo gamma que alcanza el cristal del detector produce un minúsculo destello de luz · Ilustración de DIGITAL WOXTER TECHNEWS.

Cómo lee el nuevo método el código emborronado

El equipo, dirigido por David Breitenmoser, ha combinado dos ideas. La primera: simulaciones por ordenador muy detalladas de cómo viajan los rayos gamma por el aire y a través del helicóptero, que generan miles de plantillas de «lo que debería ver el detector» para distintos materiales, cantidades y posiciones. La segunda: la inferencia bayesiana, una forma estadística de sopesar pruebas, como un detective que va actualizando la lista de sospechosos con cada pista nueva. El método compara la medida real, emborronada, con esas plantillas y calcula qué explicación encaja mejor y con cuánta seguridad.

Lo ingenioso es la rapidez. Los investigadores dividieron la física en dos partes: la dispersión en el aire, que depende de la temperatura y la humedad, y la dispersión dentro del aparato, que puede calcularse de antemano para ese modelo de helicóptero. Según Breitenmoser en el comunicado de la universidad, simulaciones que antes llevaban horas o días pueden evaluarse ahora en microsegundos, y la mejora no viene de usar más potencia de cálculo, sino de reorganizar la física.

La prueba: una pasada, seis segundos

Los vuelos se hicieron el 16 de junio de 2022 en el campo de maniobras militar de Thun, en Suiza, durante un ejercicio con el sistema suizo de cartografía aérea de radiación, según el artículo científico. Ese sistema lleva un gran detector de cristal, unos 17 litros de yoduro de sodio, en la bodega de carga de un helicóptero Super Puma. En el suelo, el equipo colocó fuentes de prueba selladas de cesio-137 y bario-133, primero por separado y después juntas.

El helicóptero pasó una sola vez justo por encima, a unos 30 metros de altura y a unos 10 metros por segundo (36 km/h). Con solo seis segundos de esa pasada, el método:

  • distinguió los dos materiales, incluso cuando estaban uno junto al otro, con una confianza estadística muy alta;
  • situó las fuentes con un error de unos 2 metros;
  • calculó su intensidad con un margen de unos dos puntos porcentuales respecto al valor real, comprobado con medidas independientes sobre el terreno y en el laboratorio.

Lo que ya puede hacer y lo que todavía no

Es una primera demostración cuidadosa, no un producto terminado. Los datos de vuelo proceden de una sola campaña de pruebas, con un único tipo de helicóptero y fuentes conocidas en terreno despejado. La parte del modelo que describe el aparato se preparó para ese helicóptero concreto, así que otras aeronaves necesitarían su propia versión. Las emergencias reales son más complicadas: muchas fuentes, edificios, colinas y un tiempo que cambia.

Aun así, los autores ven muchos usos: respuesta ante emergencias, vigilancia rutinaria alrededor de instalaciones nucleares, descontaminación del medio ambiente, geología y prospección de minerales, e incluso la lectura de rayos gamma en la superficie de la Luna o de Marte, donde ya hay sondas en órbita con detectores de este tipo.

Qué viene ahora

El siguiente paso es probar el método con más aeronaves, escenarios más complejos y zonas más grandes, para que los equipos de emergencia puedan tener algún día un mapa claro y fiable desde el primer vuelo. Para quien vive cerca de una central nuclear, eso significa recibir indicaciones más rápidas y más claras justo cuando cada hora cuenta.

Sigue leyendo

Fuentes

Tecnología explicada en 60 segundosShorts nuevos cada día en nuestro canal @WOXTER_Tech.
Suscríbete en YouTubeSíguenos en Facebook

Related Articles

Leave a Comment

DIGITAL WOXTER TECHNEWS