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人怕辐射太高而死 清理日本福岛核危机要靠机器人

  • 发布时间:2019-07-10 11:07   来源:凯发K8

出品|网易科学人栏目组 小小

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2011年的地震和海啸在日本最大福岛核电站引发了覆灭性灾难,核辐射的清理工作必要几十年威力完成。然而人力有时而穷,这就必要无数机器人“献身”。

在探测任务停止的前一天晚上,松崎健二(Kenji Matsuzaki)无奈入眠。在过去一年多的工夫里,他所在的工程师团队始终在开发一种小机器人——一小太阳鱼(Little Sunfish)。这种机器人与面包圈大小相当,颜色红白相间,装备有五个螺旋桨、一个通明的圆顶、前置和后置摄像头以及大量传感器。小太阳鱼机器人被设想在强烈的核辐射、完全暗中或水里环境中作业。经过三个月的测试、训练和微调,钻研人员认为它已筹备好完资本人的使命,即在福岛第一核电站三座堆芯融化的核反馈堆中找到失踪放射性燃料,并拍摄照片。

2011年的地震和海啸袭击了日本东北部,并将福岛核设备及其周边地区酿成放射性废墟,至今已经过去很多年了。在这段工夫里,没有人能够确定三个堆芯熔毁的核反馈堆里数百吨核燃料的详细去向。这些铀燃料由于过热而酿成了岩浆状,并烧穿了钢质容器泄暴露去。我们只知道这么多,在那之后发生了什么却一无所知。所有核燃料都从反馈堆里流出来了吗,还是有些仍然留在里面?它们是堆成一堆,摊在水坑里,还是飞溅到墙上?假如不知道这些问题的答案,简直就不成能想出清理它们的方案。

人怕辐射太高而死 清理日本福岛核危机要靠机器人


图1:在东芝的钻研设备内,工程师们正看着水池(左图)。像太阳鱼(右)这样的机器人在被陈列到核反馈堆中之前,首先要在这里停止测试?

而办理这些核燃料已经成为燃眉之急,每天都有多达165吨的地下水渗入反馈堆中,并遭到辐射污染。并且有可能再次发生地震或其他灾难事件,导致反馈堆再次破裂,促使辐射泄漏到空气、海洋中。人类无奈进入福岛核反馈堆的核心区去寻找损失的燃料,因为我们无奈忍受致命剂量辐射的威逼。为此,这项工作必需由机器人来完成。

不过,此前素来没有机器人完成过这样的任务。许多机器人已经测验考试过,但都以失败告终。它们有时候会被碎片绊倒,厚厚的混凝土墙也会影响它们的无线信号传输,辐射以至污染了它们的微办理器和摄像头组件。最终,这项任务落在了松崎健二的身上。松崎健二现年41岁,是东芝(Toshiba)旗下核技术部门的资深科学家。他正协助建造一台有用的机器,它不会像其他机器人前辈那样成为探测核反馈堆而牺牲的“尸体”。

仅仅是把小太阳鱼机器人及其撑持安置送入宏大的混凝土建筑内(这里有受损的核反馈堆)就用了两天工夫。四个独立的团队轮流设置控制面板、电缆卷筒和机器人必要的其他办法。即使是衣着全套防护服,每组工作人员也只能在建筑物内呆上几分钟,在便携式照明办法的协助下,在机器、管道和人行道的“灌木丛”中穿越。

当一个团队到达每日最大辐射剂量时,就会被其他团队代替。松崎健二自己曾亲身进入里面做了两次测验考试,对小太阳鱼机器人停止最后的调试。在夏天的高温条件下,面罩下和防护服内汗流不止。每当便携式显示器上显示,他已经到达每天能够忍受的最大辐射剂量时,他的神经城市随之跳动。

所有努力都是为了让小太阳鱼机器人花三天工夫绘制核反馈堆残骸中的地图,以寻找失踪核燃料的踪迹。松崎健二将在约莫500米外的控制室监测其停顿,旁边是来自其雇主——东芝和东京电力公司(Tepco)的六位高管。东京电力公司是这家核电站的所有者。松崎健二的胜利(或者失败)将每天向全世界直播。

除了火烧眉毛的危险之外,清理福岛核电站依然是修复日本能源财富形象的关键。在灾难发生后,日本关闭了数十座核电站,只管这些核电站提供了该国27%的电力供应。为了调停电力供应缺口,日本不得不大量增多昂贵化石燃料的进口。在经过几年的安详晋级之后,有些核电站已经被允许从头启动,但福岛核危机却让该行业付出了宏大价钱。民意查询拜访一致表白,大大都公众反对核能发电。日本两名前首相(包含在灾难发生时就职的一名首相)也已经扭转态度,从撑持核电转向呼吁拔除核电。

这场灾难也对全球核工业构成了极重繁重冲击。此前,全球核工业已经取得了许多环保人士的喜欢,因为它是化石燃料的一种无碳替代品。但在灾难发生后,德国颁布颁发将逐步裁减核电,越南放弃了新建核反馈堆的方案,整个行业都陷入了被动之中。如今提议建造核反馈堆的人都必需答复这个问题:我们怎么知道它不会成为下一个福岛?

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