Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 414

Radiační technologie zkoumají Panamský průplav

Panama se učí, jak využívat radiační technologie k modelování pohybu sedimentů v Panamském průplavu i v nedalekých jezerech. Na základě modelů plánuje vyvinout nové bagrovací postupy, které zajistí hladký průjezd lodí a tím nepřetržitý tok lidí a produktů touto světoznámou námořní cestou, která s více než 800 000 loděmi ročně patří k nejrušnějším vodním cestám na světě.

Fotogalerie (2)
Ilustrační obrázek Panamského průplavu (zdroj Pixabay)

Aby obchodní spojení mezi atlantickým a tichomořským oceánem zůstalo otevřené, musí se Panama spoléhat na neustálé bagrování kanálu, nákladný proces, který zahrnuje rozsáhlé zemní vybavení, a který je komplikován sezónními tropickými bouřkami a extrémními účinky suchého počasí. Tento proces však může být levnější a efektivnější díky lepšímu poznání, jak se hromadí a pohybují sedimenty v povodí Panamského průplavu.

Sesuvy a sedimenty

Téměř před deseti lety, počátkem prosince 2010, byla obě panamská pobřeží zpustošena třídenní bouří s názvem „La Purisima“, která způsobila více než 500 sesuvů půdy, uzavřela hlavní hráze a poslala masivní dávku zadrženého sedimentu do vodních kanálů Panamského průplavu. La Purisima ohrozila fungování průplavu a přehrad, způsobila záplavy a vysoký zákal vody, což ovlivnilo i zařízení na zásobování vodou a ponechalo části města Panama bez dodávky vody na celých 50 dnů. Panamský průplavový úřad musel dočasně pozastavit proplouvání kanálem a vypouštět přebytečnou vodu do jezer. Náprava si vyžádala nákladné odstranění usazenin v kanálu. Politici v Panamě pak začali hledat inovativní řešení problémů, které se mohou opakovat a ohrožují plynulý provoz kanálu i zásobování města vodou.

Pomohla MAAE

Mezinárodní agentura pro atomovou energii pořádá kurzy pro své členské země, jak používat různé přístroje a měřicí metody založené na radionuklidech či ionizujícím záření. V tomto případě radiační metody přispívají k lepšímu porozumění ukládání a přenosu sedimentů, které nejvíce ovlivňují pohyb komerčního nákladu skrze panamský průplav, ohrožují zásobování pitnou vodou nebo jinak poškozují choulostivý ekosystém povodí. Metoda využívá interakci ionizujícího záření s měřeným materiálem a slouží k mapování pohybu a analýze zkoumaného materiálu. Měření odhaluje hustotu sedimentů, jejich umístění a jejich pohyb, což umožňuje inženýrům a námořním specialistům určit splavnou hloubku vody a podle toho optimálně naplánovat bagrovací operace.

Panamští odborníci získali prostřednictvím dvou projektů technické spolupráce MAAE odborné znalosti v oblasti využívání radiačních měřicích zařízení k mapování pohybu sedimentů. Obdrželi specializované vybavení, bylo vyškoleno téměř 40 inženýrů a specialistů z Panamského průplavového úřadu (Panama Canal Authority). Na konci roku 2019 vyškolení odborníci za dohledu MAAE úspěšně nasadili sondu k měření profilů sedimentů na atlantické straně kanálu v Bahía Limón. „Použití radiačních systémů k měření hustotních profilů jemných sedimentů uložených v přístavních pánvích a plavebních cestách je jedinečným nástrojem a pomáhá řídit a optimalizovat bagrovací práce,“ řekl Patrick Brisset, průmyslový technolog MAAE. V dalším kroku bude vypracován plán údržby založený na výsledcích měření. „Po dokončení fází měření u oceánů a v kritických zónách kanálu v Gatunském jezeře dokončíme plán měření profilu sedimentů po celé trase průplavu,“ řekl Raul Figueroa Broce, interdisciplinární inženýrský dohled v bagrovací divizi PCA. „To podpoří plán údržby, optimalizuje postupy správy kanálů a ušetří zdroje, které máme k dispozici.“

Jak se to dělá

Měřicí zařízení založená na ionizujícím záření (Ionizing Radiation Gauging Device) jsou analytické přístroje využívající interakci mezi ionizujícím zářením a hmotou. Tato technologie se používá k nedestruktivnímu testování, k řízení a zlepšování kvality produktů a optimalizaci už padesát let. V průmyslu po celém světě působí několik stovek tisíc podobných radiačních kontrolních systémů. Klíčovou výhodou technologie je, že není nutný přímý kontakt s materiálem, proto je zvláště vhodná pro použití na vysokorychlostních výrobních linkách nebo v systémech pracujících při extrémních teplotách. Nukleonické řídicí systémy lze použít pro statické i kontinuální měření. Některé nukleonické měřiče nepoužívají zdroje záření, ale jsou založeny na měření přírodního záření zkoumaného materiálu. Nukleonické měřicí systémy také umožňují vizualizaci vnitřních struktur objektů a toků prostřednictvím různých technologií, jako je počítačová tomografie (CT).

Nejčastěji používané metody

Dvě nejčastěji používané měřicí metody jsou prozařování zářením gama a zpětný rozptyl. Zkoumají materiál, aniž by ho zničily nebo změnily jeho vlastností. Gama záření interaguje s elektrony v atomovém obalu atomů zkoumané látky, absorbuje se nebo se zpětně rozptýlí. Zpětně odražené záření má nižší energii a intenzitu, charakterizující chemické složení látky. Vysokoenergetické gama záření může např. proniknout stěnami uzavřených nádob a měřit materiál uvnitř bez jejich otevření.

Většina nukleonických kontrolních systémů má větší vzorkovací objem než je objem obvykle odebíraný pro laboratorní analýzu u jiných fyzikálních technik. Systémy jsou robustní a všestranné v použití na různé materiály.

Technologie nukleonických měřicích systémů dobře konkuruje konvenčním technikám v mnoha oblastech. Patří sem mezinárodní průmyslová odvětví, jako je těžba a zpracování rud; monitorování životního prostředí; papírenský a plastikářský průmysl; cementářský a stavební průmysl; a ropný a plynárenský průmysl. Vzhledem k tomu, že přínosy v těchto odvětvích jsou značné, objevují se stále nové aplikace a techniky pro použití při kalibraci, kontrole kvality a v provozních technologiích.

Zdroje: https://www.iaea.org/newscenter/news/radiation-technologies-give-panamanian-experts-a-glimpse-below-the-surface surface -of-the-panama-canals-waters

https://www.iaea.org/topics/nucleonic-gauging

 

Marie Dufková
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Které země Evropy mají největší zájem o „inteligentní“ domácí zařízení

Stále více lidí vyhledává techničtější životní styl, snaží se ulehčit si život či stihnout více, zajistit domácnost plně integrovanými bezpečnostními systémy, ...

Lechtat draka se nevyplácí

Devatenácté století končí. Svět je opojen elektřinou a jinými technickými zázraky. Jules Verne o překot vydává romány, v nichž hrdinové ovládají balóny, ...

Co nám při prohlížení webu zvedá tlak

Téměř všichni z nás každý den z nejrůznějších důvodů používáme různé webové stránky. Samozřejmě chceme, aby naše uživatelská zkušenost byla pozitivní a pokud možno bezchybná.

Centrum pro testování technologie samořiditelných vozidel

Jaguar Land Rover plánuje spolupracovat s nejrenomovanějšími světovými softwarovými a telekomunikačními společnostmi a firmami zabývajícími se mobilitou na vytvoření tzv.

Chladicí systém ITER

Pro odvod tepla generovaného během provozu tokamaku bude ITER vybaven systémem chladicí vody. Vnitřní povrchy vakuové nádoby (obal a divertor) se musejí chladit na přibližně 240 °C jen několik metrů od plazmatu horkého 150 milionů stupňů.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail