福岛核电站的维修进展一直受到人们的关注,日前,国际原子能机构调查团将于2月14日至18日访问日本,验证日本福岛***核电站核污染水排海的安全性。
调查团包括来自国际原子能机构各部门和实验室的工作人员,以及分别来自中、美、俄、英、法等11个***的11名具有不同技术能力的、独立的、国际公认的***.
与这个消息同时发酵的还有福岛核电站处理进展,在2月8日,东京电力公司称,为了取出融化在福岛***核电站1号机组核反应堆的核燃料碎片,已再次选择投入机器人对容器内部进行作业。这是自2017年3月以来,日本时隔5年再次对1号机进行调查。
虽然此前在今年的1月12日,这项调查计划曾因投入使用的机器人发生故障而停止,但东京电力公司称,今后将陆续投入6台安装不同装置的机器人收集必要的信息。
福岛核电站机器人作业依然是一个大的难题,虽然与有可比数据的2011年11月相比,辐射量减少了70%以上。但东京电力公司仍然表示,根据5年前通过机器人对福岛***核电站1号机组反应堆安全壳内实施调查结果判断,沉积在安全壳底部的高活度核污水和作业用脚手架的西韦特值仍然远高预期。
▍福岛核电站机器人清理进展
人类一直在尝试让机器人进入核辐射区域进行工作,一方面是切诺尔贝利、福岛核电站的严重事故,都给人类带来过惨痛的代价。另一方面则是煤炭采掘量不足、新能源汽车的大规模充电用电、可能出现的“新周期”等等,使得电力需求火爆、供应紧张的态势蔓延全球,***终的解决本次能源问题的路径,必然是大幅度增加电量的供给。
因此,发电规模大、稳定性强的核能再次进入人们的视线。
在核电站里,一个反应堆一小时的发电量约100万度,这也使得发展核电在人类尚未找到更好替代能源之前,将是解决能源问题的重要选项。
核电站的机器人已经大致发展分为日常作业以及紧急抢险两大类,类型包括水中和陆地作业机器人,而这些机器人在日本由于福岛核电站事故,得到了进一步的重视和使用。
与苏联时期的切尔诺贝利核泄露事故时机器人和人工智能技术十分落后不同,在当时,机器人尝试进入反应堆几秒钟便瘫痪,因此只是简单地将烧毁的反应堆埋入混凝土当中,而没有采取进一步的清理和隔离措施。
到了现代,日本发生福岛核电站泄露事故以后,日本坚持选择派出机器人进行现场的勘察与执行相关任务,不过在2011年,这个由千叶工业大学、国际救助系统***和日本东北大学联合开发的产品Quince 1很快被废墟里的残骸缠住,与外界失去联系并“搁浅。但日本坚持采取机器人进入核废墟,而不是完全封闭,与此对应的行为还有核污水排放。
虽然日本没有放弃对这类抢险机器人的研制,但进展一直不大。2011年后的几年,由日立-通用核能公司(Hitachi-GE Nuclear Energy)和国际核退研究所(International Research Institute for Nuclear Decommissioning)开发的勘测机器人曾被寄予厚望,但依然在辐射超标的现场工作不过半个小时,日方解释称这是由于部分区域的核辐射超出预期导致。这一度引发国际社会对于日本不作为的指责,许多学者认为放任泄露不如采取切尔诺贝利核泄露事故中盖石头房子的方法。
但好消息是在2017年11月,核电站的水下机器人进入获得了突破性进展。一款配备有辐射硬化材料和传感器的水下机器人Manbo***终绕过了大量核废墟,抵挡住了超高核辐射,成功抵达严重受损的三号反应堆,发回了熔毁铀燃料棒的视频,并准确定位了福岛核电站反应堆的熔毁铀燃料。
Manbo的尺寸只有鞋盒大小,能够使用微小的螺旋桨在水中盘旋滑翔,类似于一架空中无人驾驶机。它是用辐射加固材料制造,能够利用传感器避开核电站反应堆建筑中的危险热点,其***亮相于日本横须贺的一场展示。
除了Manbo之外,日本工程师们也发现了履带型机器人的结构局限性,后续还建造了一个名叫“蛇”的机器人,用以穿过废墟检查其他两个严重受损的反应堆。“蛇”的形态可以穿过反应堆内部的残骸,而它身上携带的介子成像设备可以穿透大多数阻挡物体。目前,这套介子成像装置已经向工作人员传输了一些模糊的反应堆内部图像。
同时,日本政府还专门在核电站附近建造了一个造价高达几亿美元的研究中心,帮助科学家和工程师们开发新一代的防辐射机器人,以进入受损反应堆建筑的深处展开清理工作。
工程师们在附近的楢叶町技术开发中心研发新一代抗辐射机器人,该研发中心拥有一个机库大小的仓库,专门用以容纳福岛核电站的等比例模型。值得一提的是,研发中心还拥有一套虚拟现实和虚拟仿真装备,用以模拟受损反应堆建筑的内部情况,包括定位已知残骸和燃料的位置。
本文摘自:网络 日期:2022年2月16日
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