Jaderná elektrárna Fukušima zůstává klíčovým problémem kvůli nestabilitě jejích reaktorů po jaderné havárii v roce 2011 I dnes představuje vysoká úroveň radiace v zařízeních výzvu pro vyřazování reaktorů z provozu. Aby bylo možné vyhodnotit jejich stav a naplánovat budoucí práci, byly použity různé roboty navržené speciálně pro toto nepřátelské prostředí.
Poslední zařízení zavedené do jednoho z reaktorů muselo být opuštěno, protože se uvnitř rozložilo kvůli vysoké úrovni radiace. Navzdory tomu společnosti pokračují ve vývoji nových robotických technologií v naději, že bezpečně prozkoumají a rozeberou reaktory. Jaký je aktuální stav situace ve Fukušimě a jakého pokroku dosáhli roboti?
Nový robot pro vyšetřování Fukušimy
Nový robot nedávno zavedený do reaktorů je samohybné a dálkově ovládané zařízení vybavené videokamerami, teploměrem a dozimetrem pro měření teploty a radiačních podmínek uvnitř reaktoru. Jeho hlavním posláním je poskytovat přesné informace o stavu poškozené aktivní zóny a případném radioaktivním odpadu, který by mohl být stále přítomen v kontejnmentové nádobě reaktoru.
Osoba odpovědná za vývoj a řízení robota je TEPCO (Tokyo Electric Power Company), společnost, která má na starosti jadernou elektrárnu Fukušima. Společnost doufá, že data získaná tímto zařízením poskytnou klíčové informace o roztaveném palivu přítomném v reaktoru a možných únikech radiace, ke kterým může docházet. Doposud byla radiace uvnitř tak extrémní, že každý, kdo by vstoupil ručně, mohl během několika minut zahynout.
Tento robot je součástí série pokusů o zlepšení pracovních podmínek v továrně Fukušima. Do reaktoru 1 byla zavedena dvě předchozí zařízení, ale obě zůstala nefunkční. Jeden z nich uvízl a druhý extrémní radiaci podlehl. Důležitost těchto robotů je však zásadní, protože umožňují vyhodnocovat stav jaderných palivových tyčí a plánovat jejich odstranění.
Předchozí roboti a jejich výzvy
Od havárie z 11. března 2011 utrpěly reaktory 1, 2 a 3 částečné roztavení v aktivní zóně, což extrémně ztížilo vyřazování z provozu. V tomto procesu bylo několik strojů v jaderném komplexu opuštěno, zatímco jiným se podařilo shromáždit základní informace pro techniky.
Jedním z prvních použitých robotů byl PackBot, vyvinutý americkou společností iRobot. Tento robot, původně určený pro vojenské operace, byl jedním z prvních, který vstoupil do reaktorů v týdnech po nehodě. Vybaveno kamerami a radiačními senzory umožnilo získat snímky a data, která by jinak nebyla možná kvůli vysokým úrovním radiace. PackBot však nebyl připraven odolat extrémním podmínkám uvnitř reaktoru, což omezovalo jeho provoz.
Dalším relevantním robotem v historii Fukušimy je robot Kdoule, první japonský robot nasazený v jaderné elektrárně. Toto zařízení bylo navrženo tak, aby hledalo přeživší při katastrofách a šplhalo po troskách, ale bylo také uzpůsobeno pro zvládnutí radiačních podmínek. Měl však komunikační problémy se svými operátory, což nakonec vyústilo v jeho ztrátu uvnitř reaktoru.
Nové robotické technologie ve Fukušimě
V posledních letech došlo k výraznému pokroku ve vývoji robotů, kteří obstojí v drsném prostředí Fukušimy. V roce 2018 představilo robota TEPCO a japonské technologické instituce teleoperované "Telesco", určený k odběru vzorků roztaveného paliva uvnitř reaktorů. Díky schopnosti rozšířit se až na 22 metrů byl tento robot schopen dosáhnout dříve nepřístupných oblastí v nádobě reaktoru a sbírat úlomky paliva pro pozdější analýzu.
Navíc byli vyvinuti podvodní roboti, kteří se používají v bloku 3 ke kontrole vysoce radioaktivní vody, která se nahromadila v aktivní zóně reaktoru. Tato zařízení, stejně jako vodní robot navržený společností Toshiba, jsou vybavena kamerami a LED světly, které osvětlují ponořené oblasti a shromažďují informace o stavu reaktoru pod vodou.
Výzvy spojené s vyřazením Fukušimy z provozu
Navzdory pokroku v robotické technologii zůstává vyřazení jaderné elektrárny Fukušima Daiichi z provozu dlouhým a komplikovaným procesem. Odborníci odhadují, že kompletní demontáž bude trvat 30 až 40 let. Jednou z největších výzev je bezpečné odstranění roztaveného radioaktivního paliva, což je bezprecedentní a extrémně nebezpečný úkol kvůli úrovním radiace v místě.
Roboti budou v tomto procesu i nadále hrát zásadní roli. Každý z nich je navržen tak, aby plnil specifickou funkci, od odběru vzorků na těžko dostupných místech až po čištění kontaminovaných povrchů. I s těmito pokroky však mnoho robotů nemůže fungovat dlouho kvůli zničení jejich elektroniky vysokou úrovní radiace.
Kromě robotů vyvinutých speciálně pro Fukušimu se pracovalo na úpravě stávajících modelů pro speciální mise. On Bojovník, větší a robustnější robot než PackBot, byl použit k přesunu trosek a těžkých předmětů uvnitř reaktoru. Tento robot, rovněž vyvinutý společností iRobot, má schopnost zvednout až 100 kilogramů, což usnadňuje práci dalším menším zařízením.
Dalším příkladem robota navrženého pro dekontaminaci Fukušimy je Mýval, zařízení ve tvaru obřího vysavače používaného ke sběru radioaktivního prachu z budov reaktoru Fukušima 1. Toto zařízení spolu s roboty, kteří používají vysokotlakou vodu a suchý led, přispělo ke snížení radiace v oblastech, které následně navštívili lidé s ochrannými prostředky.
S pokračujícím vývojem nových technologií budou roboti hrát stále důležitější roli při dekontaminaci Fukušimy a řešení jedinečných výzev, které tato lokalita představuje.
Fukušima představuje největší výzvu v novodobé historii jaderné energetiky z hlediska vyřazování z provozu. Přestože roboti občas selžou, v posledních letech došlo k výraznému pokroku a TEPCO a její technologičtí spojenci v Japonsku nadále hledají inovativní technologie, které mohou urychlit proces a zajistit bezpečnost lidí.