Meydan okumanın boyutu
Mart 11, 2011, Tōhoku deprem ve sonraki tsunami, Fukushima Daiichi Nükleer Enerji Santralinde bir hatanın ortaya çıkmasını tetikledi, üç reaktör çekirdeğinin erimesi, radyoaktif patlamaların yoğun olarak hasar görmüş olması ve radyoaktif materyallerin çevreye serbest bırakılmasını sağladı. Yıllar içinde, bu atılımlar sadece çok uluslu bir ulusal ve çok uluslu bir çaba, Fukushima'nın geliştirilmesine yol açtı, ancak sitedeki aşırı koşullara göre.
Temiz teknolojileri anlamak, Fukushima sitesinin muazzam karmaşıklığını ve ölçeğini ilk olarak anlamak gerekir. Kaza, üç reaktör biriminde derin bir şekilde erimiş yakıt mahzeni bıraktı, bu nedenle, her zaman birkaç dakika içinde belgelenen binlerce çelik tank, yüksek radyoaktif tozları tedavi süreçleri boyunca dağıtan ve tedavi prosesleri ile sınırlıyor.
Gelişmiş Su Tedavisi Sistemleri
Konminasyon su yönetimi, Fukushima temizliğinin en görünür ve medya tarafından kurtarılan yönü olarak kalır. Güvenli su miktarını azaltmak ve radyooksisitesini azaltmak için, birden fazla tedavi sistemi belirli izotopları ve kirlenme seviyelerini işlemek için tasarlanmıştır.Su zorluğunun ölçeği şaşırtıcı: yüzlerce binlerce metreküplü su üretimi üretildi ve tedavi altyapısı sürekli olarak değişen koşullarla hıza kadar gelişmeye başladı.
ALPS Sistemi ve Onun Evrimi
Gelişmiş sıvı İşleme Sistemi (ALPS) Fukushima'daki su arıtma merkezidir.Bu, 62 radyonuklini kaldırmak için çok adımlı bir kimyasal atık üretimi ve diğer atıkların yüksek seviyedeki yüksek seviyedeki yüksek çözünürlükte kullanımı için daha fazla yükseltilmeye olanak sağlar.
Mobil ve Acil Tedavi Birimleri
ALPS tam operasyona ulaştıktan önce bile, Kurion tarafından geliştirilen bir acil su arıtma sistemi (şimdi Veolia'nın bir parçası) kazadan sonra hızla dağıtıldı. Bu sistem, zeolit bazlı medyaya dayalı olarak, yüksek oranda kirlenmiş sulardan, onlarca metre daha fazla işlem meydana gelen radyasyon seviyelerinin azaltılmasında kritik bir şekilde azaltıldı.
Groundwater Control ve Freeze Wall
Soğutma binalarına girmekten temizlenmenin önlenmesi en yüksek öneme paralel bir önceliktir. Büyük bir toprak-çalı imkansız duvar, donmuş toprak bariyeri olarak bilinen, reaktör binaları etrafında inşa edildi. Borular zeminde derin bir şekilde gömülüyordu - 30 derece, böylece toprak çevreleyen suyu neredeyse 1.5 kilometre uzunluğunda bir çatıya kadar dondurdu.
Robotik Dekontaminasyon ve Muayene
Hasarlı reaktör kapları iç mekanları Dünyadaki en tehlikeli ortamlardan biridir. Yüksek radyasyon seviyeleri, buhar ve bilinmeyen enkaz insan girişi imkansız hale getirir. Robotik teknolojiler böylece harita koşullarına, örnek materyallere ve sonunda yakıt tozu retrieval'ya başlar.Bu robotların evrimi hızlı bir tasarım döngüsü, alan testi, başarısızlık analizi ve yeniden tasarım, her iterasyon binasıyla birlikte sert-harika operasyonel deneyimle ortaya çıkıyor.
Erken Robotik Probes ve Dersler Öğrenildi
Kazadan ilk birkaç yıl sonra, bir manipülatör kolu ile tasarlanmış robotlar, yapısal hasarın ve modern sistemlerin konumlanması nedeniyle, yüksek radyasyonun hasarını ölçmek için reaktör binalarına gönderildiler ve bir robot, sabit bir şekilde test edilen modülasyona göre sürekli olarak sağlanmış olan optik kabloların ve özel kalkanların geliştirilmesine yol açtı.
Yakıt Tartışması Sampling ve Sonraki Nesil
Sörelenmiş yakıtın kontraksiyonu ve karakterize edilmesi, en kritik robotik görevdir ve yakıtın yok edilmesini planlamanın anahtarıdır. 2019 yılında, bir teleskop detektörü ile donatılmış özel olarak tasarlanmış bir prob, termometre ve kamera, 2 adet kontraksiyon gemisine daha düşüktüsüle edilen, başarılı bir şekilde dokunularak, küçük miktarda yakıt tozunun ilk doğrudan fiziksel kanıtını sağlayarak, daha uzun süre boyunca tekrarlanabilir bir şekilde yeniden yapılandırılması gerekir.
Sualtı Robotları ve Yüzme Drones
Çünkü, kontraseptif alanlarda birçok alan, incelenen ve karakterizasyon için paha biçilmez bir şekilde test ve karakterizasyon için değerliydi. Uzaktan olarak kullanılan araçlar (ROVs) geleneksel elektroniklere karşı dayanıklı, radyasyon sensörlerine ve yüksek çözünürlüklü kameraları sadece alt alanlarda çamurlu su toplamak, haritalama yapıları ve geri dönüşleri için temellenmiş olan diğer yüzeylerin de inceler için tasarlanmıştı.
Gelişmiş Decontaminasyon Teknikleri
reaktör binalarının ötesinde, toprak, ormanların yaygın bir kirlenmesi ve kırsal alanların bir remediasyon teknolojileri paketi gerekiyordu. Hedef, bazı tahliye edilen kişilerin eve güvenli bir şekilde dönmesine izin vermekti.
Kimyasal ve Mekanik Soil Çamaşır Yıkama
Topsoil kaldırılması, zemin kirliliğini azaltmak için birincil yöntemdir, ancak temizlenmiş toprak hacmi, yaklaşık 14 milyon metreküptürülebilir, hacim azaltımı teknolojilerinin geliştirilmesine yol açtı. Bu teknik, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlük malzemeleri azaltmaktadır. Temizlenmiş kum ve mezarlar inşaat hacminin yüzde 50'ye kadar uzatılması için geri yükleme gerektirir.
Lazer ve Decontaminasyon
Beton duvarları için çatılar ve metal yapılar, kuru buz veya garnet partikülleri ile patlamak, yüzey kirliliğini ortadan kaldırmak için standart bir yöntemdir. Ancak, lazer ablasyon sistemleri ikincil atık nesillerini en az kullanan hassas alanlarda, kontrollü bir lazer buharlı betonun büyük miktardaki atık üretmeden dolayı kirli yüzeysel patlamanın yüksek basınçlı su kullandığı, yüzey kirliliğinin en az 100 taneleri azalttığını kanıtlayan yüksek basınçlı sistemlerle birleştirmektedir.
Orman ve Tarım Arazileri
Radyoaktif cesium toprakta ve ağaç bark ve yapraklarına güçlü bir şekilde bağlanır, ormancılık ve tarım alanlarının yeniden düzenlenmesi için eşsiz zorluklar sunar. Daha acil yöntemler, daha fazla sersium'u ekleyip, tarım bölgelerindeki su akışı yönetimi ve şekerlemeleri kullanarak, yeraltı suyu akışı yönetimi ve şekerleme alanlarındaki en yüksek tabakayı kullanarak, bury'nin topraklama tekniklerinin içine alınmasına yardımcı oldu.
Yenilikçi Atık Depolama ve Yönetimi
Temizleme çeşitli atık akışları üretir: yüksek seviyeli yakıt tozu, su arıtma çamurları, kirlenmiş toprak, rubble ve kişisel koruyucu ekipman. Bu malzemeleri uzun vadede güvenli bir şekilde yönetmek, sağlam kaynaklama ve izleme sistemleri, nihai atık depo depozitlerinin ayak izlerini en aza indirmek için.
modüler Geçici Depolama ve ISF
Hemen depolama krizine hitap etmek için TEPCO, su için binlerce büyük çelik tank inşa etti ve katı atıklar için modüler beton hücreleri olarak kuruldu. ISF ayrıca organik atıklar ve katı atıklar kasabalarında, sonunda yersiz toprak ve atıkları kapalı havuzdan arındırmak için inşa edildi.Bu mühendisler, Japon hükümeti tarafından yapılan bir yasal taahhütte bulunan her zaman depolama süresini izlemek için kullanılan depolama tesislerini de barındırıyor.
Vitrification and Solidification Test
Su tedavisinden ikincil atıklar, yüksek hacimli ve bütçeli bir şekilde, vitrification, cam bilgilendirici materyallerle karıştırın ve daha düşük sıcaklıklarda kalıcı bir matrixe ısıtmak için tercih edilen uzun vadeli bir çözüm. Japonya'daki araştırma tesisleri ve yurtdışındaki laboratuvarlarla ortaklıklar, daha önce Fukushima'nın temizlenmelerini sağlamak için farklı cam kompozisyonlar test etti.Bu sağlamlaştırma teknolojileri, ABD'nin daha düşük sıcaklıklardan korunmaya yönelik olarak kabul edilen yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunuyor.
Uzaktan İzleme ve Dijital Twins
Bir sürü depolama konteynerini bir sürü şaşırtıcı sitedeki yönetin, gelişmiş dijital araçları gerektirir. Site, tank seviyelerini, radyasyonu ve yapısal bütünlüğü sürekli olarak izlemek için bir sensör ağı kullanır. depolama alanının dijital ikizi, operatörlerin yaşlanmasını sağlar, anormallikleri tespit eder ve fiziksel muayene olmadan planlamaya olanak sağlar. Bu uygulama alanı üzerindeki kaynakları optimize etmek için bir sensör ağı kullanır.
Uluslararası İşbirliği ve R&D Hubs
Tek bir Savunma uygulamaları tek başına ele alınamadı. Fukushima temizlenme, ilerlemeyi hızlandırmaya devam eden yoğun küresel işbirliğine yol açtı. Japonya Atom Enerji Ajansı (JAEA) Naraha Uzaktan Teknoloji Geliştirme Merkezi'ni, tüm şirketler ve üniversiteler reaktör bileşenlerinin tam ölçekli alaycı test robotlarını, yeraltı suyu yönetiminin bir kopyasını ve ABD'nin teknik raporları ve atölyeleri ile yaygınlaştıran bu tür teknolojileri aktif bir şekilde entegre etti.
Future Outlook ve Uzun Süreli Etki
Fukushima'daki temizlenmenin 30 ila 40 yıl boyunca devam etmesi bekleniyor, maliyetler ve zaman çizelgesi yeni bilgiler ortaya çıkıyor. Mevcut araştırma ve geliştirme öncelikleri, büyük ölçekli yakıt içme retrieval sistemi kapasitesi altında ilerleme, [Dönemli ve daha güvenli depolama çözümlerinin geliştirilmesi, kamuya güvenen teknolojinin kamuya açıklanması için her iki kamuya açık bir şekilde test edilmesi bekleniyor.
Fukushima'da doğan yenilikler, bir sonraki nükleer güvenlik nesli şekillendiriyor. Pasif güvenli reaktör tasarımları, sertleştirilmiş acil yanıt ekipmanları ve Fukushima'daki robotların hepsi siteden daha iyi bilgilendirilmesi için bilgilendirilir, ancak gelecekteki nükleer kaza cevabının kanıtlanmış bir temelden faydalanmasını sağlamak, daha önce yapılan bir buluş sürecidir.
Daha ayrıntılı teknik raporlar için, ESRAT:0)TEPCO Fukushima Portal[Dönetici:2) ve Japonya'nın Kurumu tarafından kullanılabilir). Uluslararası Atom Enerji Ajansı, özel Fukushima sayfasında kapsamlı bir inceleme belgeleri ve güvenlik değerlendirmeleri sağlar.