تحدي فوكوشيما الرادع: عقد هندسي

إن الزلزال والتسونامي في شرق اليابان العظيم في 11 آذار/مارس 2011، قد أطلقا واحدة من أخطر الحوادث النووية في التاريخ في محطة فوكوشيما للطاقة النووية، وأدى فقدان التبريد إلى الانهيار الأساسي في الوحدات 1 و2 و3 إلى إطلاق مزيج معقد من منتجات الألياف بما في ذلك السيزيوم-137، والتخلّص من مادة سترونتيوم-90، والتلكميث في السنوات التالية، وهو ما يُعَل من مواج.

خط الدفاع الأول: حائط الثلج ومراقبة المياه الجوفية

وعلى الرغم من أن المياه الجوفية التي تتدفق من التلال الواقعة خلف المفاعلات قد أصبحت مساراً رئيسياً للإطلاقات المشعة، ومن أجل مكافحة هذا، قامت شركة طوكيو للطاقة الكهربائية ببناء حاجز من خلال مساحات المياه الجوفية الملوَّثة في المحيط الهادئ، وهو ما يمتد إلى مستويات منخفضة من المياه الجوفية الملوَّثة في المياه الجوفية قبل الولادة، حيث تُسمى " المقياس الرأسي المُتَمُتَجَدَّدَّدَّدَّدُّدُّدُّدُّدُّدُّدُّدُّدُّدُّدُّد " (100)

هندسة محرقة الجليد: الاعتبارات الحرارية والجيوتقنية

إن الجدار الجليدي هو نظام تبريد هائل، إذ إن أكثر من 500 1 أنابيب مجمدة تباع تقريباً متر واحد، كما أن المبردات هي سداسي كلوريد الكالسيوم، وتجميد التربة إلى ستار منخفض القابلية للتأثر، وتظهر المحركات التي ترصد درجات الحرارة الجوفية الجوفية عن طريق مئات من الصبغة الحرارية، ويحافظ أحد التحديات على الحاجز أثناء حركة الأرض المتجمدة.

المعالجة المسبقة للمياه: عملية مرفق البيئة العالمية وما بعدها

(أ) نظام المعالجة بالسائل الآلي (LFLT) ) هو محور عملية التخلص من المياه في اليابان، وهو نظام معالجته بواسطة مادة الـ (Bukushi) (العاملة في المياه ذات الـ (Al-FT) (العاملة في المياه السائلة) (البرنامج الفرعي (BFLT) (البرنامج الدولي لتحديد المواقع)

إدارة النفايات الثانوية: التحقير والتخزين

وتولد عملية البوليسترات السائلة نفايات ثانوية: راتنجات مستهلكة، وحمأة مرشّحة، ومخلفات سائل مركزة، تحتوي على معظم النويدات المشعة المزالة ويجب تثبيتها في التخزين الطويل الأجل، وقد وضعت هذه المادة نظاماً للتشهير باستخدام ملجأ للزجاج قابل للاختراق، بحيث تُحدث النفايات في زجاج مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب متين.

معالجـة التريتيوم: النظائر غير القابلة للتحصيل

(أ) أنَّ النظير المائي هو النظير الهيدروجيني الذي يبلغ نصف العمر 12.3 سنة، وبما أنه يربط الأوكسجين بتشكيل المياه، فإنه لا يمكن أن يُستحلَّل من الناحية الكيميائية، وأنَّ قرار إطلاق المياه المعالجة بعد الغسيل يستند إلى نباتات نووية مدنية عالمية تطلق ثلاثية الأبعاد بصورة روتينية بموجب حدود تنظيمية، وفي فوكوشيما، يشمل الرصد المستمر في الوقت الحقيقي عند نقطة التصريف، ووضع نماذج لتحديات البحرية للتنبؤ بتحديات.

تصفية عملية التبريد وإعادة الاستقرار

وبعد مرور عقد على الانهيار، لا يزال يتعين تبريد النواة المدمرة لمنع إعادة ضبط حرارة ثاني أكسيد الكربون، وزيادة إطلاق النويدات المشعة، ويُضخ نظام حقن المياه المغلقة نحو 80 طنا من المياه يوميا في كل مفاعل، ويُعمم الماء من خلال الحطام المزود بالوقود المتحرك، ويستوعب الحرارة، ثم يُسرب إلى محطات قاعدية مفاعلات ملوثة بدرجة عالية.

الأجهزة الآلية والتفتيش عن بعد: دخول المناطق المرتفعة الارتداد

وقد تتجاوز مستويات الإشعاع داخل سفن الاحتواء الرئيسية في فوكوشيما 100 Sv/h، مما يجعل دخول البشر مستحيلاً، وقد أدى ذلك إلى حملة روبوتية غير مسبوقة تشمل نماذج من الروبوتات ذات الصبغة التخصصية مثل " Manbo " التي التقطت صوراً من الحطام المشبوه في موقع PCV في الوحدة 3 في عام 2017.

أهم الإنجازات الروبوتية

وفي عام ٢٠٢٤، دخل الانسان الآلي الشبيه بالثعبان فجوة صغيرة في المركبة ٢ لقياس سمك الحطام، وزحف آخر من خلال الأنابيب الضيقة لتقييم الضرر، وتعرضت هذه الآلات لتجارب مكثفة في مرافق التموين قبل نشرها، وقد طبقت الدروس المستفادة على مواقع نووية أخرى، بما فيها ستيلافيلد وهانفورد، وكان النجاح الملحوظ في الآونة الأخيرة هو طائرة " تابوت " التي استخدمت لمسح سطح الوحدة ٤، والتي دمرت.

التصوير: رؤية عبر التكتل والمياه

وقد تم إنتاج مواد نووية مثل حطام وقود اليورانيوم بواسطة جهاز " ساكن " ، وكشفت وحدة " الأشعة الكونية " عن وجود أكثر من ذلك، وكشفت عن وجود أكثر التقنيات روبوتية " ، وكشفت هذه المواد التي تم تطويرها في وحدة " الأشعة الكونية " ، بعد إجراء اختبارات ناجحة في الوحدة الثانية، عن وجود أجهزة متعددة للكشف عن كميات من الطينات حول الوحدات الثلاث التي تعرضت للتدمير، وقد حددت الصور التي تم تطويرها.

مواد مبتكرة للقبض على المكثفات

وإضافة إلى النظم الميكانيكية، يقوم الباحثون بتطوير مواد متطورة من المواد المحتوية على مواد السائلة والتعبئة. [وإزالة المواد الهيدرولوجية] المحتوية على مادة ملوثة على مادة الـ (FLT)

تغيرات النظام العالمي للتأثيرات والسلامة

وقد أعاد فوكوشيما تشكيل الأمان النووي في جميع أنحاء العالم، ففي الولايات المتحدة، أدت " فرقة العمل المعنية بمكافحة التلوث بالغاز النووي " التابعة للحركة الوطنية إلى [Fukushima Near-Term Task Force] إلى استراتيجيات FLEX (قدرات مواجهة معدية ومرنة) في جميع محطات التشغيل، بما في ذلك المولدات المحمولة والمضخات في مواسيرات المه الصلبة.

  • US NRC:] Order EA-12-049 requires mitigation strategies for beyond-design-basis events, including supportive power for water injection and containment venting systems.
  • Japan:] New regulatory standards mandate seismic and tsunami protection for all reactors, with independent reviews by the Nuclear Regulation Authority.
  • EU:] Stress tests for all nuclear plants, with follow-ups on flooding, earthquake, and station blackout scenarios.

وقد أثبتت هذه التدابير فعاليتها بالفعل: خلال زلزال نوتو بينينسولا الذي وقع في عام 2024، حافظت محطة شيكا النووية (الذكور إلى فوكوشيما) على نظم الأمان بفضل المولدات الاحتياطية المكثفة وإجراءات الاستجابة المرنة التي استلهمت مباشرة من جبهة تحرير كوسوفو.

الاتجاهات المستقبلية: خريطة الطريق إلى عام 2051

ويمتد الانبعاث في فوكوشيما إلى 2051) وتشمل الأولويات الناشئة النظم الآلية التي يمكن أن تقطع وتسترد الحطام المزود بالوقود المخفف تحت قيود الدخول؛ وتحديد موقع التخلص النهائي من المرشِّحات والملابس وغيرها من النفايات الثانوية؛ والرصد البيئي الطويل الأجل.

استرداد الوقود: التحدي النهائي

أما المهمة الأكثر تعقيداً فهي إزالة ما يقدر بـ 880 طناً من حطام الوقود المتحرك من الوحدات الثلاث المتضررة، ويستخدم مرفق التنظيف في مدينة إيواكي المقياس الجغرافي للمركبات PCV التابعة للوحدة 3، مما يتيح للمهندسين اختبار الأسلحة الآلية، وأدوات القطع، ونظم جمع الحطام، ويبدأ استرجاعه في الوحدة 2 حوالي عام 2027، باستخدام جهاز آلي مزود بأجهزة مجهزة بأجهزة مجهزة بالأشعة غير قابلة للزروعة(24).

خاتمة

وسيؤدي إدارة الانسكابات المشعة في فوكوشيما إلى إدماج الهندسة المدنية والكيمياء والروبوتات وعلم المواد والرصد البيئي في دفاع مستدام ومطبق على نطاق واسع، وسيعزز جدار الجليد، والآلات المغمورة، والروبوتات المتقدمة، وكل منها يتناول جانباً محدداً، ولكن تركيبتها ستتم صقلها بصورة غير متسقة من خلال البيانات، وسيؤدي إلى الحد من المخاطر التي يتعرض لها العمال والجمهور والمحيطات المرجعية.