辐射：在人无法进入的地方，无人机和机器人看到了什么

辐射——尤其是穿透力强的伽马射线——会在半导体内部产生电荷，就像它损伤活细胞一样。损伤分两类：随着累积剂量增加而逐渐劣化（总电离剂量），以及粒子撞击时瞬间发生的位翻转或故障（单粒子效应）。无人机为了小而轻依赖商用电子元件，而这些元件对辐射十分脆弱。

最大的现场是东京电力福岛第一核电站的退役工程。2011年事故后，最先进入反应堆厂房的机器是遥控地面机器人。此后，安全壳内部由爬行机器人、伸缩探头和水下航行器逐步探查，发现了被认为是燃料碎片的沉积物。近年，小型无人机已飞入安全壳内部（2024年2月，两架小型无人机对1号机组基座外侧区域进行了拍摄）。2024年11月，从2号机组试验性地取出了极少量燃料碎片。

您还会在以下场合遇到辐射：运行中和已退役核设施的检查、加速器和研究场所、用放射源对管道焊缝成像的射线检测，以及石油天然气生产中的管道、储罐和流程工厂——还有部分矿山——其中天然放射性物质（NORM）会以结垢形式积聚。在室外，事故后长期使用无人直升机等无人航空器在大范围内测量空气剂量率（例如，JAEA 于2016年用无人直升机对电站周边 5 km 范围进行了调查）。

• 从剂量估算开始：根据剂量率和停留时间，估算电子设备能够承受的累积剂量。通常相机最先失效。
• 接受“一次性使用”这一选项：受污染的飞行器可能永远不被允许带出。回收、去污、保管和处置要在一开始就定下来。
• 为经小开口进入做好准备：进入安全壳要经由既有的贯穿件或小孔。先在实物模型上演练飞行器尺寸、防护罩和系留缆的操作，再上真场。
• 把 GNSS 丢失、黑暗和断链放在一起考虑：建筑物挡住卫星和无线电信号，而且内部漆黑一片。要事先决定照明、中继、系留和断链后的行为。
• 把剂量和时间与影像一起记录：这样日后才能分辨图像质量下降反映的是对象的变化，还是传感器的退化。

在日本，核设施由原子力规制委员会依据《核反应堆等规制法》监管，工作人员的受照剂量按《电离辐射危害防止规则》及相关规定管理。放射线工作人员的剂量限值为五年内 100 mSv、任一年内 50 mSv。无人机减少了人员受照，但飞手和回收人员的受照剂量仍须纳入计划。带入控制区的设备在带出前要接受污染检查。

核设施上空及周边的飞行往往受到限制，因为它们被指定为重要设施；室外飞行同样受航空飞行规则约束。相关：GNSS 拒止、黑暗、受限空间、世界各国法规。

• 高剂量下的长时间作业：相机和电路板每吸收一个单位的剂量就损失一分寿命。能盘旋数小时的飞行器仍然很难实现。
• 飞行中搬运重物：清理碎片之类的任务超出了飞行器的能力。无人机仍是“看与测”的工具。
• 受污染飞行器的清理：无法回收的飞行器会成为下一次作业的障碍。
• 把剂量准确对应到位置：在没有卫星信号的黑暗建筑内，剂量图本身的定位精度就是一个难题。

小型耐辐射相机和电路板已经变得便宜，每次进入厂房都会更新剂量图和三维模型。在工作人员进入的前一天，总会有一架无人机测量“今天的剂量”并标出路线。不过燃料碎片的取出仍由重型机械臂和地面机器人完成；飞行器继续充当人和机器人的眼睛。退役工程持续数十年，而这份累积的记录成为最宝贵的资产。这是编辑部的展望。