Атомната електроцентрала във Фукушима остава ключов проблем поради нестабилността на нейните реактори след ядрената авария през 2011 г. Дори днес високите нива на радиация в съоръженията представляват предизвикателство за извеждането от експлоатация на реакторите. За да се оцени тяхното състояние и да се планира бъдеща работа, са използвани различни роботи, проектирани специално за тази враждебна среда.
Последното устройство, въведено в един от реакторите, трябваше да бъде изоставено, тъй като се разложи вътре поради високи нива на радиация. Въпреки това компаниите продължават да разработват нови роботизирани технологии с надеждата безопасно да изследват и демонтират реакторите. Какво е текущото състояние на ситуацията във Фукушима и какъв напредък са постигнали роботите?
Нов робот за разследване на Фукушима
Новият робот, въведен наскоро в реакторите, е самоходно и дистанционно управлявано устройство, оборудвано с видеокамери, термометър и дозиметър за измерване на температурата и радиационните условия вътре в реактора. Неговата основна мисия е да предостави точна информация за състоянието на повредената активна зона и възможните радиоактивни отпадъци, които все още могат да присъстват в защитния корпус на реактора.
Лицето, отговорно за разработването и управлението на робота е TEPCO (Tokyo Electric Power Company), компанията, която отговаря за атомната електроцентрала във Фукушима. Компанията се надява, че данните, получени с това устройство, ще предоставят ключова информация за разтопеното гориво, налично в реактора, и възможните изтичания на радиация, които може да възникнат. Досега радиацията вътре е била толкова силна, че всеки, който влезе ръчно, може да загине за минути.
Този робот е част от поредица от опити за подобряване на условията на труд в завода във Фукушима. Две предишни устройства бяха въведени в реактор 1, но и двете бяха оставени неработещи. Единият от тях се заклещи, а другият се поддаде на екстремната радиация. Значението на тези роботи обаче е от решаващо значение, тъй като те позволяват да се оцени състоянието на прътите за ядрено гориво и да се планира тяхното отстраняване.
Предишни роботи и техните предизвикателства
След аварията на 11 март 2011 г. реактори 1, 2 и 3 са претърпели частично разтопяване в активите си, което прави работата по извеждането от експлоатация изключително трудна. В този процес няколко машини бяха изоставени в ядрения комплекс, докато други успяха да съберат важна информация за техниците.
Един от първите използвани роботи беше PackBot, разработен от американската компания iRobot. Този робот, първоначално предназначен за военни операции, беше един от първите, които влязоха в реакторите в седмиците след аварията. Оборудван с камери и сензори за радиация, той позволява получаването на изображения и данни, които иначе не биха били възможни поради високите нива на радиация. PackBot обаче не беше подготвен да издържи на екстремните условия вътре в реактора, което ограничи работата му.
Друг подходящ робот в историята на Фукушима е роботът дюля, първият японски робот, който ще бъде разположен в атомната електроцентрала. Това устройство е създадено за търсене на оцелели при бедствия и изкачване на отломки, но също така е адаптирано да се справя с радиационни условия. Той обаче имаше проблеми с комуникацията със своите оператори, което в крайна сметка доведе до загубата му вътре в реактора.
Нови роботизирани технологии във Фукушима
През последните години има значителен напредък в разработването на роботи, които могат да издържат на суровата среда на Фукушима. През 2018 г. TEPCO и японските технологични институции представиха робота телеоператор “Телеско”, предназначени за събиране на проби от разтопено гориво вътре в реакторите. Със способността да се разширява до 22 метра, този робот успя да достигне недостъпни преди това зони в корпуса на реактора и да събере фрагменти от гориво за по-късен анализ.
Освен това са разработени подводни роботи, използвани в блок 3 за проверка на силно радиоактивната вода, натрупана в активната зона на реактора. Тези устройства, подобно на водния робот, проектиран от Toshiba, разполагат с камери и LED светлини за осветяване на потопени зони и събиране на информация за състоянието на реактора под водата.
Предизвикателствата на извеждането от експлоатация на Фукушима
Въпреки напредъка в роботизираните технологии, извеждането от експлоатация на атомната електроцентрала Fukushima Daiichi остава дълъг и сложен процес. Експертите смятат, че ще са необходими 30 до 40 години, преди пълното разглобяване да приключи. Едно от най-големите предизвикателства е безопасното отстраняване на разтопено радиоактивно гориво, безпрецедентна и изключително опасна задача поради нивата на радиация на мястото.
Роботите ще продължат да играят основна роля в този процес. Всеки от тях е проектиран да изпълнява специфична функция, от вземане на проби в труднодостъпни места до почистване на замърсени повърхности. Въпреки това, дори и с този напредък, много роботи не могат да работят дълго поради разрушаването на електрониката им от високи нива на радиация.
В допълнение към роботите, разработени специално за Фукушима, е извършена работа по адаптиране на съществуващи модели за специални мисии. той Войн, по-голям и по-здрав робот от PackBot, е използван за преместване на отломки и тежки предмети вътре в реактора. Този робот, също разработен от iRobot, има капацитет да вдига до 100 килограма, което улеснява работата на други по-малки устройства.
Друг пример за робот, предназначен за обеззаразяване на Фукушима, е миеща мечка, устройство с форма на гигантска прахосмукачка, използвано за събиране на радиоактивен прах от сградите на реактора Фукушима 1. Това устройство, заедно с роботи, които използват вода под високо налягане и сух лед, са допринесли за намаляване на радиацията в зони, които впоследствие са били посещавани от хора, носещи защитно оборудване.
Тъй като новите технологии продължават да се развиват, роботите ще играят все по-важна роля в обеззаразяването на Фукушима и решаването на уникалните предизвикателства, които обектът поставя.
Фукушима представлява най-голямото предизвикателство в съвременната история на ядрената енергетика по отношение на извеждането от експлоатация. Въпреки че роботите понякога се провалят, напредъкът е значителен през последните години и TEPCO и неговите технологични съюзници в Япония продължават да търсят иновативни технологии, които могат да ускорят процеса и да гарантират безопасността на хората.