אתגר הספיל הרדיואקטיבי של פוקושימה: עשור של הנדסה

רעידת האדמה הגדולה במזרח יפן וצונאמי של ה-11 במרץ 2011, קבעה כי אחת התאונות הגרעיניות החמורות ביותר בהיסטוריה של Fukushima Daiichi כוח גרעיני תחנת הכוח הגרעיני, אובדן הקירור הוביל להמיסה ראשונית ביחידות 1, 2, ו-3, שחרור תערובת מורכבת של מוצרי שפך פשעת כולל cesium-137, סטרונציום-90, ושלישית לאחר שנים, ניהול קבוע של זרימת מים מזוהמים - מכיל כיום מיליון ממטרים רדיואקטיביים, ומוכרים, מכילות של מים זורמים, ובעיה גרעינית, אשר נמצאים בכל רחבי העולם, כולל אטומים, כולל אטומים, כולל אטומים, 000 ממתכת, כולל אטומים, מכילות של מים זורמים ממטרים, כולל אטומית, 000.

קו ההגנה הראשון: חומת הקרח ובקרת המים

מיד לאחר התאונה, מי הקרקע זורם מן הגבעות מאחורי הצמח לתוך בנייני הכור הפגום הפך מסלול עיקרי עבור שחרורים רדיואקטיביים.כדי להתאים את זה, טוקיו חשמל חברת חשמל (TEPCO) בנתה FLT:0Land-Side ללא קיבולת גבוהה לוולפלאר של כדור הארץ, אך בדרך כלל נקראה על ידי קירות מים מזוהמים נוספים של כדור הארץ, לעומת 30 מטרים רבועים, כולל ריצוף מים אטומי של מים מגובה עד 30 מטר עד 30 מטר, 000, 000 מים זורמים עד ריצוף מים חמים, בדרך כלל, 000 מים חמים, 000.

הנדסה של מחסום הקרח: שיקולים גיאוטכניים וגיאו-מהפכניים

הקיר קרח הוא מערכת קירור מסיבית.מעל 1,500 צינורות ממוצב בערך מטר אחד בנפרד, ואת הקיר האחורי הוא סידן כלוריד רזון. הקרקע קופצת לתוך מסך נמוך של יכולת נמוכה של מהנדסים לפקח טמפרטורות תת-קרקעיות באמצעות מאות של תרמוסקופים מים, אתגר אחד הוא שמירה על המחסום במהלך רעידות אדמה - יכול את הקרקע קפואה, מפעילי מעקב אחר נפח אחסון קבוע של אנרגיה, אך לא היה צורך ברזולוציה גבוהה של מחזור הדם של מחזור הדם של מים חמים, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, אך ורק לאחר מכן, הוא לחץ דם סגור, אך ורק על בסיס זמן קצר של מחזור הדם של מחזור הדם של מחזור הדם היה צורך של מחזור הדם של קיבולת קירור של מחזור הדם של מחזור הדם היה צורך של קיבולת קירור, אך ורק על בסיס זמן קצר על בסיס זמן קצר על בסיס של קיבולת קירור של קיבולת קירור של קיבולת קירור של קיבולת קירור של מחזור הדם של קיבולת קירור אווירי אווירו של קיבולת קירור של קיבולת קירור של מחזור הדם של כדור הארץ, אך ורק לאחר 100 טון, אך ורק לאחר 100 טון, אך ורק לאחר 100 טון, הוא תחזוקה של קיבולת אווירי אווירו של מחזור הדם של קיבולת קירור של קיבולת קירור של מחזור הדם של כדור הארץ, 000

טיפול במים מתקדם: תהליך ה- ALPS ומעבר

(ה-FLT:0) מערכת עיבוד נוזלית מתקדמת (ALPS) מאוחסנים ב- 1:1) היא שער מרכזי של טיפול במים של Fukushima - מתקן רב-שלבי זה משתמש בטורות כימיות לפני טיפול, עמודות מודעות משניות, ו- ion-exchangeschangesulf to Remove 60-of-co-tomcateicial hydrodine) לאחר הסרת screcrelicates.

ניהול פסולת משני: Vitrification and Storage

תהליך ALPS מייצר פסולת משנית: ion-exchange resins, סינון סלדג, ו שאריות נוזל מרוכזים.חומרים אלה מכילים את רוב מכשירי הרדיו-מקלידים המוסרו, ויש לייצב לאחסון ארוך טווח גיאולוגי.TEPCO פיתחה מערכת טיהור קריטית באמצעות טיהור קבוע של פסולת גבוהה עמידת על מנת לשלב פסולת לתוך זכוכית גליבית.

Tritium: The Unafreeable Isotope

טריטיום הוא איזוטופ מימן עם חיים של 12.3 שנים מחצית חיים.מכיוון שהוא חובק לחמצן כדי ליצור מים, אין זה יכול להיות מסונן מבחינה כימית.ההחלטה לשחרר מים מטופלים לאחר דילול מבוסס על תקדים עולמי - צמחים גרעיניים אזרחיים שישחררו באופן שגרתי את טריטייום תחת גבולות רגולטוריים.

סגור-Loop Cooling and Reactor Stabilization

מעל עשור לאחר ההתמוססות, ליבת הפגום עדיין צריך להיות מגניב כדי למנוע משיכה מימן ושחרור רדיו נוסף הוא מערכת הזרקת מים סגורה שואבת כ 80 טון מים ליום לכל כור.מים מים זורמים דרך דליקות דלק מלוטש, סופג חום, ולאחר מכן דולף לתוך המרתף, יצירת אווירה מזוינת מאוד.

רובוטיקה וחקירה מרחוק: כניסה לאזורים עתיריים

רמות קרינה בתוך כלי ההחזקה העיקריים של פוקושימה (PCVs) יכולות לעלות על 100 Sv /h, מה שהופך את כניסת האדם לבלתי אפשרית.זה עורר קמפיין רובוטיקה חסר תקדים, כולל רובוטים תת-מינים כמו רובוט דגים "מניבו" (Manbo) אשר תפס תמונות של חשודים דלקים ב-DRFS ב-DRIOS 3 של יחידות ב-2017, רובוטים נבדקים, ו-FDRIRFDRIRSTFREFDRUSS, כמו דגימות אבטחה מתוחכמות מרחוק.

הישגים רובוטיים מרכזיים

בשנת 2024, רובוט דמוי נחש נכנס פער קטן במחשב האישי של יחידה 2 כדי למדוד עוביים של פסולת. עוד זוחל דרך צינורות צרים כדי להעריך נזק.רובוטים אלה נתונים בדיקות אינטנסיביות במתקני לעג לפני הפריסה.הלקחים נלמדים מוחלים על אתרי גרעין אחרים, כולל Sellafield ו Hanford A הצלחה בולטת לאחרונה הוא "T-Hawk" המשמש סקר של יחידות הפעלה מופחתת של בדיקות מימן, אשר סייעה בדיקות מעבדה מופחתת.

מוון טומוגרפיה: לראות דרך מים ונוקמים

מוון טומוגרפיה עובדת על ידי מדידה של הרטונים קוסמיים כפי שהם עוברים חומר. חומרי Dense כמו פסולת דלק אורניום סופג יותר מוונים, יצירת "צל" שניתן לשחזר לתוך תמונה 3D. לאחר בדיקות מוצלחות ב- 2, TEPCO פרס מספר רב של גלימות סביב כל שלוש יחידות שנפגעו.

חומרים חדשניים ללכידת Contaminant

(ב) מעבר לשיטות מכניות, החוקרים מפתחים מודעות סוברים מתקדמות וחומרים מטבוליים (FLT:0Nanofibrous membranes) אשר מוצפנים באמצעות חלקיקים כחולים פרוסים FLT:1 לכידת cesium עם חומרים כימיים קלים של חומצה כספית (Gatetran-Fidumc) לנטרל נפחים חשמליים מסוג ALT-FD) באופן דרסטי של , כגון: 4.

שינויים משמעותיים ומשטר בטיחות

Fukushima עיצב מחדש את הבטיחות הגרעינית בארצות הברית, "כוח המשימה לטווח הקרוב של NRC" הוביל ל-FLT:0 אסטרטגיות FLEX ⁇ FLT:1 (יכולות מתפתלות וגמישות) בכל התחנות התפעוליות, כולל גנרטורים ניידים ומשאבות בבונקרים קשים.

  • (FLT:0)US NRC:FLT:1 ,מסדר EA-12-049 דורש אסטרטגיות להתרחשויות שאינן מתוכננות-basis, כולל כוח גיבוי להזרקת מים ומערכות venting.
  • (FLT:0 Japan:BuildFLT:1) תקנים רגולטוריים חדשים מחייבים הגנה סיסמית וצונאמית לכל הכורים, עם ביקורות עצמאיות של רשות תקנות הגרעין.
  • (FLT:0)EU:IRLT:1 מבחנים מתח לכל הצמחים הגרעיניים, עם מעקבים על שיטפונות, רעידת אדמה, ותרחישים שחורים.

אמצעים אלה כבר הוכיחו את עצמם יעילים: במהלך רעידת האדמה של חצי האי 2024, תחנת הגרעין שיקה (דומה לפוקושימה) שמרה על מערכות בטיחות הודות ל גנרטורים קשיחים ותהליכי תגובה גמישים בהשראת FLEX.

מפת דרכים ל-2051

בהעברה ב-Fukushima מרחיבה ל-FLT:02003FLT:1 . עדיפויות מתפתחות כוללות מערכות רובוטיות המסוגלות לקצץ ולשחזר פסולת דלק מלוטש תחת גישה בלתי מוגבלת; זיהוי אתר סופי לפילטרים, ריצוף שמש ופסולת משנית אחרת; ו ניטור סביבתי ארוך טווח.

פול דאנסריס רייטלי: האתגר האולטימטיבי

המשימה המורכבת ביותר היא הסרת 880 טון של פסולת דלק מלוטש משלושת יחידות שנפגעו. מתקן לעג בעיר איוואאקי לשכפל את הגיאומטריה של PCV של יחידה 3, המאפשר למהנדסים לבחון נשק רובוטי, חיתוך כלים, ו debris איסוף כלי דלק מלא (התוכנית היא להתחיל מחדש ב 22027, באמצעות זרוע רובוטית עם מיכל מתכתי חזק) ממוחזרת היטב של מחזור מים מחוספסת 224.

מסקנה

ניהול פיסות רדיואקטיביות ב Fukushima משלב הנדסה אזרחית, כימיה, רובוטיקה, חומרים מדע, ניטור סביבתי לתוך הגנה מתמשכת, שכבתית, קיר הקרח, ALPS, רובוטים תת-מינים, ו sorbents מתקדמים כל כתובת היבט ספציפי, אבל השילוב שלהם - מעודן באופן בלתי צפוי באמצעות נתונים - הפחית סיכונים לעובדים, שיתוף הפעולה הציבורי והאוקיינוס, כמו האתר מתקדם עמוק יותר לתוך צינורות גרעיניים, מבטיח שיטות גרעיניות, אשר חלוציות, כמו ימשכות, כמו חלוציות של כלי גרעיניות, אשר חלוציות, אשר חלוצית, אשר ימשכות, אשר חלוצית, אשר ימשכו כאן, כמו חלוצית, כמו חלוצית, כמו חלוצית, כמו ימשכות, כמו חלוצית, כמו שקיפות בינלאומי, ואווירה, כמו שקיפות, כמו חלוצית, חלוצית, כמו , אשר .