Fukushima'da Radyolojik Temizlemenin Devamlı Evrimi

2011 Fukushima Daiichi nükleer kaza, işçiler ve ekosistemleri korumak için en karmaşık çevresel yeniden düzenleme çabalarından birini harekete geçirdi.Bu sitedeki teknikler, arazinin kaldırılması ve erken cevabı karakterize eden diğer izotoplar.Bu yenilikler sadece prefekasyon yöntemlerine yeniden basıyor, ancak on yıldan fazla bir süre sonra, dünyadaki en basit toprak geri çekilme stratejilerinin ötesindeki teknikler de geliştiriliyor.

Contamination Full Scale'i anlamak

11 Mart 2011'de, tahmin edilen 520-1,000 petabecquerels, Fukushima Prefecture'in savunmalarına karşı yapılan arazilerin toplamı olan üç reaktör çekirdeği, onlarca kat daha fazla doğal arka plandaki sıcaklık kontrolleri ile ilgili olarak, tüm arazilerin yaklaşık 1000 km2'si tarafından kabul edildi.

İntegrat üniforması değildi. Parazaj modelleri karmaşık bir mozaik, salıverme sırasında hava koşullarına dayanıyordu, yerel topografi ve arazi kullanımı. Heavily ormanlı dağ yamaçları ilk sonbaharda çok sayıda yakalandı, vadiler ve kalabalık alanlar daha düşükken, ancak hala önemli bir ayrışma oranı.Bu heterojenlik, 2012 yılında yayınlanan tek bir dekontaminasyon yaklaşımının, her türlü teknik alana daha uygun bir şekilde ulaşılabilmesi için gerekli olan teknolojik hedeflere sahip olması gerektiği anlamına geliyordu.

Erken Yanıt Yöntemlerinin Sınırları

Hemen sonra, dekontaminasyon büyük ölçüde üst kattarma, bitki örtüsü kesmek ve su veya yüksek basınçlı jetlerle sert yüzeyler yıkamak anlamına geliyordu. Bu fiziksel kaldırma yöntemleri basitti ancak dezavantajları cezalandırmakla geldi:

  • [FONT:0]Massive atık nesli: Soil kaldırması çiftlikten, okul bahçelerinden ve ormanlar geçici depolama siteleri dolduran radyoaktif toz torbalarını üretti.Program 14 milyon metreden fazla çantalanmış çöp çöp, ve Fukushima Prefecture dışındaki bu malzemeyi kalıcı olarak depolamak için plan siyasi ve lojistik engelleri karşı karşıya kalmaya devam ediyor.
  • [FONT:0]İkincil konsensiyon:[Dönetici:[Dönetici:0))) Basınç yıkamak, daha güvenli betona daha derin bir şekilde radyonuklit alabilir veya daha düşük yüksekliklere ve su yolları için kontamine edici bir şekilde kirlenmeyi sağlayabilir. Bazı durumlarda, dış bina yıkamak sadece bitişik zemine kadar duvarların yıkanır.
  • [FONT:0) Yüksek işçi dozları:[Döneticileri yüksek seviyeli alanlarda, hatta solunum ve çoklu katmanlar dahil olmak üzere tam koruyucu dişli ile, mesleki maruz kalma sınırlarına karşı baskı ve sabit bir talep yarattı. Rota döngüleri, dozlar kontenja göre kısaltılır.
  • [FONT:0]Küresel yüzeylerde belirgin bir şekilde etkiliydi: Yöntem, betonda oldukça iyi çalıştı ancak mezar, asfalt, çatlaklar, çatlakların yukarı doğrulanması ve en derin havalandırılmış yüzeylerde, parsium'un dış tabakanın altında göç ettiği çok daha az etkiliydi.

Bu kısıtlamalar, atık hacmini azaltabilecek yöntemlere, kirleticileri yere atlatabilecek veya onları çok daha az insan varlığıyla kaldırabilecek şekilde dondurdu. Sonuç, şu anda birçok pilot çalışmadan tam olarak bölgedeki dağıtıma kadar hareket eden yenilikçi teknolojiler portföyü olmuştur.

Uzak Operasyon ve Robotik

Robotik Araştırma ve Haritalama

En erken ve en etkili değişimlerden biri, teknoloji haritası için uzaktan işletilen araçların tanıtılmasıydı.Arapçalı hava araçları kumar makineleri ile donatılmış ve LiDAR şimdi sahada operatörleri koymak olmadan yüksek çözünürlüklü 3D kirliliği haritaları üretebilir.Theurpert:0Tokyo Elektrik Gücü Şirketi (TEPCO))[Döneticileri ve ortakları tarama robotları, dörtlüleri ve LiDAR, sabit arazileri ve zor arazileri azaltmak için sabit bir şekilde çalışır.

Bir sonraki anket robotları, planlamacıların hemen yeniden ayarlayabileceği merkezi komuta merkezine aktarılarak, bazı sistemler şimdi radyolojik karakterizasyon hızını ve hassasiyetini sitedeki bir merkez komuta merkezine aktarmaktadır.

Robotik Ablation ve Surface Removal

Haritalamanın ötesinde, robotlar artık radyasyon seviyelerinin insan girişini yasakladığı yapılardaki fiziksel kesinti görevleri yerine getiriyor. Lazer kızarmış sistemler, yüzeydeki ince tabakaları veya metalleri depolayabiliyor, bu nedenle, betondan gelen betonları betondan uzaklaştırarak, bu makinelerin, sıvı atık üretmeden önce yüzey kirliliğini kaldırarak yüzey kirliliğini kaldırabiliyorken, birkaç dakika içinde sabit tutmaz.

Gelişmiş büyücüler ve Kimyasal Fixasyon

Radyolojik iyonları kilitleyebilecek malzemeler üzerinde paralel bir yenilik merkezi hattı, göçün ⁇ veya biyolojik sistemlere engel olmak, Fukushima'da bu tür ajanlar her iki ila topraklara ve site üzerinde bir araya gelmeye devam eden çok sayıda kirlenmiş suya uygulanır.

Prusyalı Blue Analogs ve Cesium Adpsiyon

En etkili kimyasal araçlardan biri, patern mavi analogların ailesi olmuştur - tek bir uygulama ile sempozyum iyonları için sempozyum transferlerini% 90'tan fazla bir şekilde azaltıp, çiftçilerin sualtına geri dönmesine izin vermek için, aynı prensipte pirinç pompası gibi ürünlerde büyük ölçüde azaltılmalıdır.

In-Situ Chemical Fixation

Toprakları kazımak ve taşımak yerine, yeni yaklaşımlar sadece radyonun bozulmasına engel olmak için değil, aynı zamanda büyük toprak hacimlerini ve onları depolama alanlarına taşımaya zorlanan bir mineraller için harekete geçirmek için alt zeminde kullanılabilir.Bu işlem sadece tünelin biyoyapımı azaltımının engellenmesini azaltamaz.

Elektrokintik ve Termal Teknikler

Elektrokintik Soil Remediation

Elektrokintik remediasyon, 2011 yılından bu yana, zemine yerleştirilen elektrotlara veya sersium-137'ye kadar uzanan sertleştirici sistemlere karşı, onları tekrar giriş yapabilecek şekilde, Fukushima'daki testlerin, özellikle de 60-90'lık bir betonla sualtındaki elektron konsantrasyonu azaltabileceği ve özellikle de yüksek enerji tüketimine karşı yoğun kimyasal hasar alan suların altında kaldığı bölgelerden dolayı önemli ölçüde geliştiğini göstermiştir.

Smouldering ve Termal Dehidrasyon

Orman çöpü, tarım kalıntıları ve odun tahrip binalardan oluşan ağır kirli organik malzemeler için, termal tedavi 10 ila 100. Smouldering yanmanın faktörler tarafından hacmi azaltılabilir - daha sonra göz ardı edilen ve yüksek verimli filtrelerle kapanan ısıtılmış bir işlem.Kaynaklar, sadece bir malzemenin ısıtılması için ısıtılabilir bir ortamdaki ısıtılabilir bir miktara sahiptir.

Biyolojik Yaklaşımlar: Biyoremediasyon ve Phy postacı

Yaşam organizmaları, dağınık radyoaktivite ile uğraşmak için temel olarak farklı bir araçta bulunurlar. Biyoremediasyon radyoaktif atomları kendi başlarına yok edemez, konsantre edebilir veya azaltılabilir bir dereceye kadar biyolojik kullanılabilirliği değiştirebilir veya azaltır.

Radyonuklilerle Mikrobiyo Etkileşimleri

Bazı bakteriler ve mantarlar, toprak matrixinde sequester cesium ve strontium'u biyoakcumulation veya precipte onları çözülmemiş fosfatlar ve karbonatlarda azaltılamayan mikroorganizmaların göçü etkili bir şekilde yavaşlatabilir. Fukushima'da, araştırmacılar, toprak matrisinin tutulmasını artıran, düşük maliyetli ve ekolojik bozulmalarını azaltmışlardır. Araştırma, bu doğal toplulukları teşvik eden bakterilerle yeniden yapılandırılırken, bazı kirleticilerin yüksek radyasyon seviyelerinin geçişini etkili bir şekilde yavaşlatabilir.

Phytor postalandı ve Hyperaccumulator Bitkiler

Güneşli çiçeklerin görüntüsü Fukushima'nın toprağından gelen transfer faktörü nispeten düşüktü, ancak büyük ölçekli tarama programları ile tespit edilen hiperakositik bir sistemdir.Bu bitkiler, bitki materyalinin hasat edilmesi için 100 ila 1000 kez daha fazla kayar.

Su Tedavisi ve ALPS Challenge

Fukushima temizlenmenin hiçbir yönü, reaktör binalarının ve suyun tozsuz yakıtın yönetiminden daha fazla uluslararası dikkat çekti. - 500 Olimpiyat yüzme havuzundan daha fazla doldurmaya çalıştı - sitede sıkıca paketlenmiş tanklarda depolandı. TEPCO'nun ALPS sistemi, birçok müteahhit tarafından inşa edilen bir karışım, ameliyathanenin 62 radyoyu çıkarmak için tasarlanmıştır.

ALPS'nin erken versiyonları güvenilirlik ve aktarımlarla mücadele etti, sık sık filtre blokajları ve bakım kesintileri ile mücadele etti. 2020'ye kadar sistem günde yüzlerce metreküp tedavi edildi.Temel adım, geri çekilme için seçici olarak doldurulmuş bir dizi ador sütunu kaldı, çünkü geri çekilme, bu tür bir Pasifik güvenlik ve konsantrasyonları ile ilgili olarak, Japonya'nın düzenleyici standartlarını karşılamak için kapsamlı bir karara eklendi.

Bütünleştirilmiş Toprak Kurtarma ve Toplum Dekontaminasyon

Dekontaminasyon sadece teknik bir problem değildir; bu bir sosyal ve ekonomik bir durumdur. Evlerine geri dönmek hem şeytanlar hem de uzak dağlık bölgelerin büyük ölçüde çevrenin güvenliğine olan güvenin geri çekilmesini gerektirir. Japon hükümeti dekontaminasyon yol haritası bir bağdaştırılmış bir yaklaşımdır: en erişilebilir, nüfusun en erişilebilir bölgeleri 1 milisievert'in yıllık dozda temizlenmiştir, ormanlar ve uzak dağlık bölgelerin çoğu doğal çürümeye ve yönetilen erişime kalmıştır.

Sabah ve Futaba gibi şehirlerde, işçiler bu malzemeyi işlemek için inşa edildiler ve maden topraklarından gelen ve radyoaktiviteyi son kullanım için daha küçük bir alana yoğunlaştırdı.Bu entegre zincir, yaklaşık 14 milyon metre – şimdi geçici depolama tesislerine oturmaya devam ediyor.Bu materyalin erken yıllarında olmayan sistematik düşünceye sahip oldu.

Gerçek Zaman İzleme ve Dijital Twins

Fukushima'daki modern dekontaminasyon, yoğun bir gerçek zamanlı radyasyon monitörleri, hava istasyonları ve spektral sensörlerin verilerini dijital ikizlere veya kesme duvarlarına entegre eden sanal bir modeldir.Bu siber-gerçek-tavü taklit eden bir model, farklı koşullar altında test edebilir. [JAEA)[değiştir | kaynağı değiştir]

Uluslararası İşbirliği ve Bilgi Paylaşımı

Fukushima temizleme ölçeği, araştırma bulguları, test yöntemleri ve ortak çözümler paylaşması için onlarca ülkeden uzmanlar getiriyor. Bu işbirliği, araştırmacıların birbirlerinin çalışmalarında ortaya çıkmalarına izin vererek, gelecekteki tüm bu sorunların çözümüne yönelik olarak ilerlemesine olanak sağlayarak inovasyonun hızını hızlandırdı.

Kalanlar

Bu strideslere rağmen, önemli engeller devam ediyor. En korkutucu yakıt yokluğudur - katılaştırılmış nükleer yakıt, cladding ve yapısal malzemeler - hasarlı reaktörlerden.Bu, yüzeydeki temizlenme hissi değil, aşırı çevre remediasyonunun bir biçimidir. Radyasyon seviyelerinin sağlam bir karışımıdır ve tam kompozisyon ve yıkımın yeri, sadece kısmen bilinen robot örnekleme görevleridir.

Başka bir meydan okuma, tritiated su uzun vadeli yönetimidir. IAEA planlı deşarjın uluslararası güvenlik standartlarını karşılaması gerektiğini doğruladı, Fukushima'nın tarım ve balıkçı toplulukları arasında psikiyatr hasarlar da yüksek olmaya devam ediyor.Bu, gelişmiş elektroliz ve moleküler sieving gibi alternatif üçlüklülüğe teşvik ediyor, ancak tüketici güvenlerinin uzun süre önce inşa edilmesi gereken bir çok çaba gerektirir.

Global Nükleer Güvenlik için Dersler

Fukushima, Fukushima'nın radyolojik remediasyon için dünyanın en büyük laboratuvarı haline geldi ve öğrenilen dersler uluslararası rehberlik için eşleşmiş durumda. IAEA'nın derslerini Fukushima Daiichi Kaza raporundan öğrenilen bilgiler, bilgisayarların erişim yollarının değerini vurgulamaktadır, ancak aynı zamanda uzaktan kumandanlıkta standartlaştırılmış kurtarmanın planlanması ve aynı zamanda, acil durum kirliliğinin önlenmesi için tasarım kavramına benzer şekilde planlanması gerektiği gibi analiz ediliyor.

Ahead Ahead

Fukushima'da araştırma ve dünya çapında ortak çalışmalar, radyolojik remediasyonda mümkün olan şeyin sınırlarını zorlamaya devam ediyor.Kendi kendini en uygun şekilde bağlayıcı olan nanomalzemeler, yapay zekaya dayalı bir robot patlamaları koordineli operasyonlara yol açıyor ve plazma bazlı hacim azaltım sistemleri tüm aktif araştırmaların altında.Bu tür teknolojiler, işçi maruz kalmalarını daha da azaltacak ve site için zaman çizelgesini hızlandıracak.