Radiación: lo que han visto drones y robots donde las personas no pueden ir

La radiación —en especial los rayos gamma penetrantes— genera carga dentro de los semiconductores de forma parecida a como daña las células vivas. El daño es de dos tipos: una degradación gradual a medida que se acumula la dosis (dosis ionizante total) y cambios de bit o fallos instantáneos cuando impacta una partícula (efectos de evento único). Los drones dependen de electrónica comercial para ser pequeños y ligeros, y esos componentes son vulnerables a la radiación.

El mayor emplazamiento es el desmantelamiento de la central nuclear de Fukushima Daiichi de TEPCO. Tras el accidente de 2011, las primeras máquinas que entraron en los edificios de los reactores fueron robots terrestres teledirigidos. Desde entonces, las vasijas de contención primaria se han explorado paso a paso con robots de orugas, sondas telescópicas y vehículos subacuáticos, revelando depósitos que se cree que son restos de combustible. Más recientemente, pequeños drones han volado dentro de una vasija de contención (en febrero de 2024, dos pequeños drones captaron imágenes de la zona exterior al pedestal de la Unidad 1). En noviembre de 2024 se extrajo a modo de prueba una cantidad muy pequeña de restos de combustible de la Unidad 2.

También se encuentra en inspecciones de instalaciones nucleares en servicio y retiradas, en aceleradores y centros de investigación, en los ensayos radiográficos en los que se obtienen imágenes de soldaduras de tuberías con fuentes de radiación, y en tuberías, tanques de almacenamiento y plantas de proceso de producción de petróleo y gas —y en algunas minas— donde el material radiactivo de origen natural (NORM) se acumula como incrustación. En exterior, helicópteros no tripulados y otras aeronaves no tripuladas se usan desde hace tiempo para medir tasas de dosis en aire en zonas amplias tras el accidente (por ejemplo, la JAEA cartografió en 2016 la zona a menos de 5 km de la central con un helicóptero no tripulado).

• Partir de una estimación de dosis: a partir de la tasa de dosis y el tiempo de permanencia, estime la dosis acumulada que puede soportar la electrónica. La cámara suele fallar primero.
• Aceptar «un solo uso» como opción: una aeronave contaminada puede no poder salir nunca. Decida al principio la recuperación, la descontaminación, el almacenamiento y la eliminación.
• Planificar la entrada por aberturas pequeñas: a los recipientes de contención se entra por penetraciones existentes o agujeros pequeños. Ensaye el tamaño de la aeronave, los protectores y el manejo del umbilical en una maqueta antes de la operación real.
• Tratar juntos la pérdida de GNSS, la oscuridad y la pérdida de enlace: los edificios bloquean satélites y radio y están completamente oscuros. Decida iluminación, relés, umbilicales y comportamiento ante pérdida de enlace.
• Registrar dosis y tiempo junto con las imágenes: para poder determinar después si las imágenes degradadas reflejan un cambio en el objeto o la degradación del sensor.

En Japón, las instalaciones nucleares están reguladas por la Nuclear Regulation Authority conforme a la Reactor Regulation Act, y la exposición de los trabajadores se gestiona según la Ordinance on Prevention of Ionizing Radiation Hazards y normas relacionadas. El límite de dosis para trabajadores expuestos es de 100 mSv en cinco años y 50 mSv en cualquier año. Los drones reducen la exposición humana, pero la exposición de pilotos y personal de recuperación sigue formando parte del plan. El equipo que entra en una zona controlada se comprueba para detectar contaminación antes de poder salir.

El vuelo sobre y alrededor de instalaciones nucleares suele estar restringido por tratarse de sitios críticos designados, y los vuelos en exterior también quedan bajo las normas aeronáuticas de vuelo. Relacionado: sin GNSS, oscuridad, espacios confinados, normativa mundial.

• Trabajo prolongado bajo dosis altas: las cámaras y las placas pierden vida con cada unidad de dosis absorbida. Las aeronaves que permanecen horas siguen siendo difíciles.
• Manipular objetos pesados en vuelo: tareas como la retirada de escombros quedan fuera del alcance de las máquinas voladoras. Los drones siguen siendo herramientas para «mirar y medir».
• Limpieza de aeronaves contaminadas: una aeronave que no puede recuperarse se convierte en un obstáculo para el siguiente trabajo.
• Vincular la dosis con precisión a la posición: en edificios oscuros y sin satélites, la propia precisión posicional del mapa de dosis es un reto.

Las pequeñas cámaras y placas tolerantes a la radiación se han vuelto asequibles, y cada entrada en un edificio actualiza un mapa de dosis y un modelo 3D. El día antes de que entren los trabajadores, un dron mide siempre «la dosis de hoy» y marca la ruta. La extracción de restos, sin embargo, sigue a cargo de brazos pesados y robots terrestres; las máquinas voladoras siguen trabajando como los ojos de personas y robots. El desmantelamiento dura décadas, y ese registro acumulado se convierte en el activo más valioso. Esa es la perspectiva de la redacción.