东京——周二，一个长长的机器人进入了日本福岛核电站受损的反应堆，开始了为期两周的高风险任务，首次从底部回收少量熔化的燃料碎片。
机器人进入2号反应堆的旅程是下一步工作的关键一步——这是一个令人生畏的、长达数十年的过程，包括核电站的退役，以及处理在2011年大地震和海啸中受损的三个反应堆内大量高放射性熔化的燃料。专家们希望机器人能帮助他们更多地了解堆芯和燃料碎片的状况。
下面将介绍机器人的工作原理、任务、意义，以及随着反应堆清理工作进入最具挑战性的阶段，接下来会发生什么。
什么是燃料碎片?
2011年3月发生的里氏9.0级地震和海啸导致福岛第一核电站的冷却系统失灵后，反应堆堆芯中的核燃料融化。熔化的燃料从堆芯滴下，与反应堆内部材料混合，如锆、不锈钢、电缆、破碎的格栅以及支撑结构周围和主安全壳底部的混凝土。
反应堆熔毁导致高放射性熔岩状物质向四面八方飞溅，极大地复杂化了清理工作。在每个反应堆中，碎片的状况也不同。
管理福岛第一核电站的东京电力公司(Tokyo Electric Power Company Holdings)说，三个反应堆中估计仍有880吨熔化的燃料碎片，但一些专家说，这个数字可能更大。
机器人的任务是什么?
工人们将使用5根1.5米长(5英尺长)的管道依次连接，操纵机器人通过2号反应堆主安全壳的入口。机器人本身可以在容器内延伸约6米(20英尺)。一旦进入，由于熔化的碎片释放出致命的高辐射，它将由核电站另一栋建筑的操作人员远程操纵。
机器人的前部装有钳子、一盏灯和一个摄像头，将通过一根电缆下降到熔化的燃料碎片堆上。然后它会剪下并收集一些碎片——不超过3克(0.1盎司)。这个小剂量是为了尽量减少辐射的危险。
然后，机器人将返回进入反应堆的地方，往返大约需要两周时间。
这项任务需要这么长时间，因为机器人必须做出极其精确的动作，以避免撞到障碍物或卡在通道里。这在早期的机器人身上发生过。
东京电力公司还将每日操作时间限制在两小时，以尽量减少反应堆建筑内工作人员的辐射风险。8个6人小组将轮流进行，每组最多停留15分钟左右。
官员们希望学到什么?
莱克·巴雷特说，对熔化的燃料碎片取样是“重要的第一步”。巴雷特曾在美国核管理委员会领导了1979年美国三里岛核电站灾难后的清理工作，现在是东京电力公司福岛核电站退役的有偿顾问。
专家说，虽然熔化的燃料碎片一直保持冷却并稳定下来，但反应堆的老化带来了潜在的安全风险，熔化的燃料需要尽快移走，并重新安置到一个更安全的地方进行长期储存。
据日本原子能机构(Japan Atomic Energy Agency)称，了解熔化的燃料碎片对于确定如何最好地移除、储存和处置这些碎片至关重要。
专家们预计，该样本还将提供更多线索，了解13年前核反应堆的熔毁究竟是如何发生的，其中一些线索仍然是个谜。
熔化的燃料样本将保存在安全的罐中，并送往多个实验室进行更详细的分析。如果辐射水平超过设定的限制，机器人将把样品带回反应堆。
“这是一个过程的开始。前面还有很长的路要走，”巴雷特在一次在线采访中说。“我们的目标是移除高放射性物质，将其放入工程罐中……把它们放在仓库里。”
对于这次任务，机器人的小钳只能到达碎片的上表面。随着获得更多经验和开发出具有附加功能的机器人，这项工作的步伐预计将在未来加快。
接下来是什么?
巴雷特说，东京电力公司将不得不“深入探测超过一米(3.3英尺)厚的残骸堆，所以你必须下去看看里面是什么”，他指出，在三里岛，表面的残骸与内部深处的物质非常不同。他说，必须收集和分析来自不同地点的多个样本，以更好地了解融化的碎片，并开发必要的设备，例如更强大的机器人，以用于未来更大规模的清除。
与收集微小样本进行分析相比，开发和操作能够将大块熔化的碎片切割成碎片并将其放入罐中安全储存的机器人将是一个更困难的挑战。
另外还有两个受损的反应堆，1号机组和3号机组，情况更糟，需要更长的时间来处理。东京电力公司计划在今年晚些时候在1号机组部署一组小型无人机进行探测，并正在为3号机组开发更小的“微型”无人机，因为3号机组装满了更多的水。
另外，在1号和2号机组的顶层，仍有数百根乏燃料棒留在未封闭的冷却池中。如果再发生一次大地震，这是一个潜在的安全风险。3号机组的乏燃料棒的移除工作已经完成。
什么时候退役他做完了吗?
熔化燃料的移除最初计划于2021年底开始，但由于技术问题而推迟，这突显了该过程的难度。政府说，退役预计需要30-40年，而一些专家说，退役可能需要长达100年。
其他人则在推动掩埋核电站，就像1986年切尔诺贝利核电站爆炸后那样，以降低辐射水平，降低核电站工人的风险。
巴雷特说，这在福岛核电站是行不通的。
他说:“你处在地震高发地区，处在高水位地区，那些(反应堆)建筑有很多未知因素。”“我认为你不能把它埋起来等待。”
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希望本篇文章《福岛核电站熔化燃料的清除工作启动，预计耗时长达百年》能对你有所帮助！
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