Průzkumu vnitřních struktur Fukušimy se bude věnovat další robot

Americká skupina Jacobs navrhla a postavila dálkově ovládaného robota k průzkumu nečistot a usazenin ve zničené japonské elektrárně Fukušima Dajiči. Robotické pracovní síly musí zajistit činnosti, které jsou pro lidské zdraví nebezpečné.

Dálkově ovládané zařízení bude sbírat vzorky nečistot a úlomků, které dopadly na dno reaktorové nádoby po roztavení paliva. To bylo způsobeno zemětřesením a následnou vlnou tsunami v březnu 2011. Přesná podoba úlomků je nyní neznámá a jejich vyhodnocení poskytne zásadní data pro další fázi čištění a rozebírání elektrárny.

Prototyp robotického zařízení nyní úspěšně dokončil tovární testování a zkoušky. Ty potvrdily splnění požadavků společnosti Mitsubishi Heavy Industries, která vede projekt vyvíjející pomocné nástroje pro řešení následků nehody. Očekává se, že po stávajícím úspěchu bude postavena verze odolná vůči radiaci a schopná odběru vzorků z vysoce kontaminovaných částí reaktoru.

Robotické zařízení vyvinuté inženýry ze společnosti Jacobs disponuje více než 300 funkčními, provozními, výkonovými a geometrickými schopnostmi. Zařízení musí být přitom dostatečně malé, aby se mohlo dostat do složitě přístupných míst poškozené jaderné elektrárny Fukušima a mohlo tam posbírat úlomky o velikosti až 10 mm pomocí speciálního zařízení.

Testovací provoz ukázal jeho výjimečné schopnosti. Dálkově ovládaný robot řízený pomocí videa z vestavěné kamery zvládne proplout do kontejnmentu a odebrat vzorky během 8 minut. Díky tomu se zařízení vyhne poničení z důvodu vysoké radiace.

Robot vyvinutý společností Jacobs pro sběr a analýzu vzorků v jaderné elektrárně Fukušima Dajiči. Zdroj: Jacobs

Společnost Mitsubishi pracuje na tomto projektu prostřednictvím mezinárodního výzkumného institutu pro vyřazování jaderných elektráren. Projekt je podporován japonským ministerstvem hospodářství, obchodu a průmyslu.

"Jedná se o ukázkový případ, jak kombinace inovativních inženýrských a jaderných dovedností může pomoci při rozebírání jaderných zařízení. Přitom může toto spojení splnit výzvu transformace historických zařízení do bezpečných a stabilních lokalit," sdělil Karen Wiemelt, starší viceprezident společnosti Jacobs.

Dosud byli roboti využíváni pouze k průzkumu vnitřních částí budovy reaktorů. Společnost předpokládá využití dálkově ovládaných technologií v budoucnu k operacím souvisejícím s  dekontaminací vnitřních částí reaktorových budov a odstranění zbytků paliva z reaktorové nádoby.

V prvních třech blocích elektrárny Fukušima Dajiči došlo během nehody v roce 2011 k roztavení paliva. Vytvořená směs následně ztuhla a vytvořila úlomky a taveninové zbytky po zařízení. Pro snížení rizika plynoucího z vyzvednutí úlomků z reaktoru je třeba podniknout jisté přípravy. Stávajícím cílem je začít s analýzami a vyhledáváním na druhém bloku a postupné zvyšování rozsahu analýz. Získané zbytky paliva budou uloženy v novém skladovacím zařízení, které brzy vznikne v lokalitě elektrárny.

Společnost Jacobs byla nedávno vybrána společností Tepco k podpoře úsilí při rozebírání zařízení ve Fukušima Dajiči. Podle pětiletého pracovního rámce bude společnost Jacobs čerpat z hlubokých znalostí a zkušeností získaných na amerických a britských jaderných zařízeních. Výsledkem má být program a projekt správy společnosti Tepco při dekontaminaci a rozebírání. Pracovní rámec se bude zabývat klíčovými výzvami, mezi které spadá například úprava kontaminované vody, její vypouštění, správa použitého jaderného paliva a správa lokality.

Fukušima v rukou robotů

K využití dálkově ovládaných zařízení při řešení důsledků havárie reaktorů v jaderné elektrárně Fukušima docházelo i v minulosti. V roce 2015 byl pro účely zjištění rozsahu destrukce havarované elektrárny vyvinut robot jménem Scorpion. Ten byl přibližně 54 cm dlouhý se speciálním tělem, které umožňovalo vyvýšení kamery pro lepší záběr rozsahu škod. Hlavní směr vývoje byl zaměřen na udržení provozuschopnosti zařízení v prostředí s vysokou úrovní ionizujícího záření. Dle testování Scorpiona měly systémy vydržet dávku až 1000 Sv. Bohužel však tento pokus nedopadl dobře a projekt byl ukončen poté, co se robot dostal do potíží uvnitř elektrárny.

Robot Scorpion společnosti Toshiba. Zdroj: phys.org

V roce 2017 byl na elektrárně nasazen jiný malý robot (velikosti bochníku chleba) vyvinutý společností Matsuzaki. Ten byl vybaven pěti pohonnými systémy, kamerami, světlem a různými senzory. Malý robot, pojmenovaný Little Sunfish, byl navržen tak, aby jej bylo možné ovládat v úplné tmě a prostředí s vysokým dávkovým příkonem ionizujícího záření. Jeho hlavním úkolem bylo nalézt a vyfotografovat roztavenou aktivní zónu, která se dostala z reaktorů v elektrárně. První fotografie robot poskytl již v roce 2017.

Malý robot Little Sunfish Zdroj. Toshiba