福岛核灾 6 年后,机器人终于找到第一个融化的铀燃料棒

2020-07-27|浏览量:410|点赞:404
福岛核灾 6 年后,机器人终于找到第一个融化的铀燃料棒

还记得 6 年前日本的福岛核灾吗?当地震引起 50 公尺高的大海啸,损毁了紧急发电机造成冷却系统停止运作,福岛第一核电厂 6 个反应炉中 3 个因过热经历炉心熔毁,铀燃料棒像蜡烛一样液化,滴落到反应炉底部,烧穿了钢铁容器、混凝土地板……

即使后来「福岛 50 死士」(Fukushima Fifty)透过引灌海水让反应炉降温,在环境辐射水平过高情况下,没有人能靠近,也没有人知道这些熔毁的燃料棒究竟「旅行」到何处。

纽约时报指出,其实在事故发生后几年间,日本政府和负责的东京电力公司(Tepco)一直都有在清理工厂周围环境,一些居民甚至已被允许返回原城镇居住。但东电发现,只要工厂清理作业尚未完成一天,大众就很难相信事故已经结束了。

除此之外,工厂清理作业也能帮助东电赢回大众的信任,重新启动因核灾担忧而关闭、位在其他地区并未受损的核电厂。为了避免进一步事故发生,东电和日本政府正在谨慎行事,毕竟谁都不想再引起人们对核电厂是否在掌控中的怀疑。

美国科学组织「担忧的科学家联合会」(UCS)核安项目主任 David Lochbaum 表示,东电正在非常小心翼翼的工作,避免任何失误或意外发生,「他们希望重新赢得信任,因为他们明白失去信任的速度,远比恢复信任快上许多。」

这些累积的努力似乎已获得一些进展,在清理工作持续进行之下,福岛核电厂的环境比一年前好上许多,除了一些最危险的地方,工人和访客都不再需要穿特殊防护服才能在厂内走动。

福岛核灾 6 年后,机器人终于找到第一个融化的铀燃料棒

儘管活动区域仍受到严格限制,每个人也必须配戴辐射测量徽章,工厂内的情绪已明显轻鬆。负责退役工厂处理的东电子公司发言人透露,碎片清理工作已经完成,工厂终于能开始準备退役。

当然完整的后续作业并没有这幺快,除了需要花费数百亿美元巨资,时间上也需要花费 30~40 年才能妥善处理完,但至少近期而言,日本政府 9 月时已先为福岛核灾订下一个目标:希望 2021 年前至少从 3 座毁坏的核反应炉提取至少 1 个已熔化的燃料棒。

东电核电部门总经理木元崇宏表示,过去他们并不知道燃料棒在哪里,或呈现什幺状态,但如今已能看到燃料棒的状况,东电便能开始制定计画取回它。

为了进行后续作业,官方也在核电厂附近建了一个价值 1 亿美元的研究中心,用来帮助科学家和工程师开发新一代机器人,协助融化燃料棒的提取工作。

提取融化的燃料棒带来的技术挑战

只是即使是机器人,要进入福岛核电厂的危险地区仍是挑战。反应炉附近漆黑又杂乱,混杂着一堆废弃管道和机器,儘管科学家尝试透过一些巨大的 X 光机拍摄出大致的内部图片,工程师几次尝试仍旧失败了,机器人不是被碎片绊住,就是因过度辐射导致电路故障。

而不久前,寻找燃料棒的目标终于获得一些进展。

为了进行寻找燃料棒任务,研发团队近期运用辐射硬化材料製成一款称为「小翻车鱼」(Mini-Manbo)的机器人,Manbo 只有大概鞋盒大小,操纵方式与无人机相似,搭载微型推进器(propellers)和感测器以踏上前往危险地点的路程。

工程师为了这次任务,花了一个月时间训练操纵过程,而在任务执行时,为了避免被路上的杂乱管线和过去损坏的机器人残骸勾住,Manbo 花了 3 天时间才走过 20 英尺,到达第 3 座反应炉(Unit 3)的底部。

透过机器人,工程师首次见到 2011 年福岛核灾时融化的铀燃料棒。

距离工厂要妥善清理还有很长的路程,但这项成功的确是很重要的一步;毕竟这是事故发生 6 年以后,工程师终于首次得以见到融化的铀燃料棒影像。

日本官方希望这项发现,能成为福岛核灾的转折点。

即使是现在,日本工程师团队也持续努力,运用日本核能研究机构 JAEA 模拟反应炉建筑的虚拟实境(VR)房间开发新的抗辐射机器人。

工程师目前为了其他两个反应炉设计了一款可穿过残骸的蛇形机器人,配合先前拍摄的大致内部影像,或许未来有机会能提取燃料棒。

JAEA 福岛研发开发部门负责人川妻伸二表示,他从事机器人工程师已 30 余年了,但从未碰过跟这项任务一样艰难的挑战。「这是日本机器人工程师的一项神圣使命」。

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