Τεχνολογία της NASA αποδεικνύεται σωτήρια στον τομέα της πυρηνικής ενέργειας

Ακόμα μία τεχνολογία που αφορά την εξερεύνηση του Διαστήματος φαίνεται ότι θα δώσει λύση σε ένα σοβαρό πρόβλημα εδώ στον πλανήτη μας: τη διαχείριση των παροπλισμένων πυρηνικών αντιδραστήρων. Το γερμανικό πρόγραμμα scintLaCHARM, αξιοποιώντας τεχνολογίες από αποστολές όπως το τηλεσκόπιο gamma COSI (Compton Spectrometer and Imager), προσφέρει ένα νέο, ταχύτερο και πιο ακριβές τρόπο χαρτογράφησης ραδιενεργής μόλυνσης σε πυρηνικές εγκαταστάσεις υπό αποξήλωση.

Για τις χώρες που διαχειρίζονται παλιά πυρηνικά εργοστάσια, ο εντοπισμός ακόμη και μικροσκοπικών θύλακων ραδιενέργειας είναι κρίσιμος. Η διαδικασία είναι εξαντλητική, χρονοβόρα και απαιτεί χειρωνακτικές μετρήσεις εκατοστών προς εκατοστό. Γι’ αυτό η ομάδα του Thomas Siegert στο Πανεπιστήμιο της Würzburg αποφάσισε να «κατεβάσει» τεχνολογία διαστημικής παρατήρησης στο έδαφος, με στόχο να επιταχύνει και να αυτοματοποιήσει μεγάλο μέρος της διαδικασίας.

Παραδοσιακά, οι έλεγχοι ραδιενεργού μόλυνσης βασίζονται σε ανιχνευτές ημικραυστάλλου που πρέπει να λειτουργούν σε θερμοκρασίες κοντά στους -200°C με τη χρήση υγρού αζώτου. Είναι μεν αξιόπιστοι, αλλά ταυτόχρονα είναι αργοί, δύσχρηστοι και πρακτικά ακατάλληλοι για την πλήρη σάρωση ολόκληρων κτιριακών συγκροτημάτων. Ένας αντιδραστήρας μπορεί να απαιτήσει εβδομάδες συνεχούς επιθεώρησης. Το scintLaCHARM όμως φέρνει κάτι εντελώς διαφορετικό: μια κινητή «κάμερα» ικανή να καταγράφει χιλιάδες μετρήσεις σε λίγες ώρες και να ανασυνθέτει τον χώρο σε τρισδιάστατη μορφή, αποκαλύπτοντας με ακρίβεια τα σημεία όπου υπάρχει πραγματικό πρόβλημα.

Ο πυρήνας του συστήματος βασίζεται σε ανιχνευτές σπινθηρισμού, τους ίδιους κρυστάλλους που χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες σε επίγειους και διαστημικούς παρατηρητές της NASA για την καταγραφή υψηλής ενέργειας φωτονίων. Κάθε φορά που μια ακτίνα γάμμα προσκρούει σε έναν τέτοιο κρύσταλλο, αυτός παράγει έναν παλμό φωτός. Αναλύοντας εκατομμύρια τέτοιους παλμούς, το σύστημα μπορεί να υπολογίσει από ποια κατεύθυνση ήρθε η ακτινοβολία και με τι ενέργεια. Το αποτέλεσμα μοιάζει με τη λογική μιας κάμερας που «βλέπει» όχι φως αλλά ραδιενέργεια.

Για να γίνει αυτό πραγματικά χρήσιμο όμως, η ομάδα του Siegert αξιοποίησε υπολογιστική ισχύ από συστοιχίες υπερυπολογιστών. Οι μετρήσεις μετατρέπονται σε μια τρισδιάστατη απεικόνιση του χώρου, με χρωματική κωδικοποίηση για τα επίπεδα μόλυνσης. Σε λίγες ώρες, οι τεχνικοί έχουν στα χέρια τους έναν πλήρη χάρτη. Ξέρουν πού υπάρχει ραδιενέργεια, πόσο έντονη είναι και σε ποια σημεία δεν χρειάζεται καν να σπαταλήσουν χρόνο. Αυτό μειώνει το κόστος, περιορίζει την παραγωγή αποβλήτων και —ίσως το πιο σημαντικό— μειώνει τον χρόνο παραμονής του προσωπικού σε δυνητικά επικίνδινες περιοχές.

Η ομάδα εργάζεται ήδη στην ενσωμάτωση τεχνητής νοημοσύνης για να κάνει το σύστημα ακόμη πιο έξυπνο. Με αλγορίθμους που θα ξεχωρίζουν αυτόματα τη φυσική κοσμική ακτινοβολία που υπάρχει παντού αλλά σε αβλαβή επίπεδα, από τις πραγματικές πηγές μόλυνσης, οι χάρτες θα γίνουν πιο καθαροί και πιο αξιόπιστοι. Στόχος είναι ένα εργαλείο που θα λειτουργεί σχεδόν σε πραγματικό χρόνο, σαν ένα scanner που δεν χάνει τίποτα, ούτε το παραμικρό hot spot.

Το ενδιαφέρον είναι ότι μια τεχνολογία που σχεδιάστηκε για να χαρτογραφεί εκρήξεις supernova ή αόρατα ίχνη μαύρων τρυπών, τώρα καταλήγει να βοηθά στη διαχείριση των απομειναριών της επίγειας πυρηνικής εποχής. Είναι μια υπενθύμιση ότι η έρευνα του Διαστήματος δεν είναι μόνο για να εξερευνούμε μακρινούς κόσμους, αλλά πολλές φορές, οι λύσεις που αναζητάμε εδώ στη Γη χρειάζονται μια βοήθεια από… πάνω.