13 évvel ezelőtt egy 9-es erősségű földrengés rázta meg Japánt, az ezt követő cunami pedig a fukusimai atomerőmű balesetéhez vezetett. A természeti katasztrófa elvágta az erőmű áramellátását, valamint a dízelaggregátorok is megrongálódtak, így a reaktorok hűtés nélkül maradtak – ezekből több is megsérült, de legsúlyosabban az 1-es. Az eredmény zónaleolvadás és radioaktív szivárgás. A jelenlegi becslések szerint 880 tonnányi erősen radioaktív nukleáris üzemanyag van a reaktorépületek alatt.

Az erőművet üzemeltető TEPCO már megkezdte az erőmű – várhatóan évtizedekig tartó – leszerelését, ez azonban nem egyszerű: természetesen ember nem közelítheti meg a létesítményt, így robotokat kell bevetni. De ezek sem lehetnek bármilyenek. Mint az Interesting Engineering írja, a különféle feladatokra többféle robotra van szükség, az épület állapotának felmérésétől a sugárzásmérésig.

Az egyik legkomolyabb problémát az „üzemanyag-törmelékek” jelentik: ez egy radioaktív elegy, mely akkor jött létre, amikor hűtés híján megnövekedett a hőmérséklet a reaktorban. A fűtőelemek és a reaktor belső alkatrészei végül megolvadtak és egyesültek; a lehűlés során ez megszilárdult. Most ez az elegy a reaktor elsődleges tárolóiban (PCV-k) lehet. A probléma, hogy a pontos összetevői és jellemzői még mindig bizonytalansággal terheltek, így további elemzést igényelnének.

Ember ide sem mehet a sugárzás miatt. Eddig a TEPCO-nak nem volt olyan robotja, ami alkalmas lett volna a feladatra, azaz egy mintavételre az üzemanyag-törmelékekből. Pedig több év kutatás után találtak a PCV-ben egy olyan helyet, ahonnan mintát lehetne venni.

Most azonban a Mitsubishi Heavy Industries, az International Research Institute for Nuclear Decommissioning nukleáris kutatóintézet, valamint a Veolia Nuclear Solutions segítségével a TEPCO ki tudott fejleszteni egy robotkart, ami be tud hatolni a PCV-be, és mintát tud venni az abban lévő üzemanyag-törmelékekből.

A robotkar rozsdamentes acélból és alumíniumból készült, és 22 méter hosszú. A karja négy fő elemből áll: az első a nyílásokon történő áthaladásért felel, egy szükség esetén kinyitható karból, kamerákkal ellátott teleszkópos részből és egy speciális karból, ami a minta megragadását és begyűjtését szolgálja. Ez utóbbi kis mennyiségű törmeléket tud megragadni a PCV padlójáról.

A fukusimai reaktorból mintát vevő robotkar illusztrációja

TEPCO / IEEE Spectrum

A TEPCO a 2-es reaktor épületében tervezi használni a robotkart, amely a katasztrófa során nem sérült meg olyan súlyosan – de csak ebben az egységben 237 tonnányi nukleáris fűtőanyag van. A robotkart a precízió jegyében tervezték, és mindössze három gramm mintát tud kinyerni, miközben a környezetét nem zavarja. Összesen egyébként 880 tonna törmeléket kell majd feltakarítani, ez nagyjából 30-40 évbe fog beletelni.

A mintát egy tárolóba helyezi a robot, majd a felszínre hozza, ahol a japán atomenergetikai ügynökség szakemberei fogják elemezni. Mint az Interesting Engineering felidézi: a robot a japán nukleáris szabályozóhatóság engedélye után szeptemberben már kísérletet tett némi törmelék eltávolítására, és ez a rész egyébként sikeres is volt. Két kamerája ugyanakkor tönkrement, bizonyára a félvezető komponensein áthatoló radioaktív sugárzás miatt.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.