Čtvrtek 13. května 2021, svátek má Servác
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 13. května 2021 Servác

Do nitra Fukušimy vstoupil robot. A už se nevrátil

Do nejzničenějšího reaktoru ve Fukušimě se podíval nezvyklý robot podobný hadovi. První výlet skončil předčasně, ale podobné přístroje by měly postupně odpovědět na otázku, kam přesně zmizelo palivo.

Nitra těch nejponičenějších fukušimských reaktorů, především I., jsou místy, o kterých určitě nemáme dostatek informací. Lidé se do nich určitě v brzké době nepodívají a problémy má i technika. Nedávno se do prvního reaktoru podařilo nahlédnout pomocí kosmických mionů. Potvrdil se přitom neveselý předpoklad, že v místě, kde by měla být aktivní zóna (místo, kde při normálním provozu probíhá štěpná řetězová reakce), zřejmě vůbec není palivo. Naznačuje to, že aktivní zóna je zničena a z velké části se roztavila.

Nyní je důležité zjistit, kam se radioaktivní palivo podělo. Nikam daleko neuniklo, to by detektorům radioaktivity nemohlo ujít. Bude tedy někde pod reaktorem. Hlavní otázkou je, zda se roztavené palivo zachytilo ve spodní části reaktorové nádoby, nebo se protavilo až do spodní části kontejnmentu (ve Fukušimě ocelové obálky s vrstvou železobetonu za ocelí kolem celého reaktoru). To totiž výrazně ovlivní náročnost a průběh odstraňování škod po havárii.

Had v reaktoru

Nejen uvnitř kontejnmentu je ve zničených blocích velmi vysoká radiace, a proto lze průzkum a práce v řadě míst provádět pouze roboty, které v elektrárně odvedly spoustu práce (viz Fukušima robotická). To byl důvod, proč řada firem vyvíjí značný počet velmi
různorodých typů takových zařízení.

Jedním z nových přírůstků do rodiny fukušimských robotů je i společné dítko firmy Hitachi a ústavu IRID (International Research Institute for Nuclear Decommissioning). Byl navržen tak, aby mohl potrubím proniknout přímo do reaktorového kontejnmentu a zkoumat jeho nitro.

Fukušima robotická

Roboty snímaly kamerou situaci a měřily radiaci v silně kontaminovaných prostorách budov. Prováděly vrty a sběr vzorků, které umožnily získat představu, jakého je charakteru a jak hluboko do stěn se dostala kontaminace. Některé z nich umožnily vytvořit na podlaze a stěnách vrstvu suchého ledu, na které se zachytily kontaminované částice, a pak se spolu s ní daly lépe odstraňovat. Těžké roboty sbíraly větší a těžší silně kontaminované objekty a některé dokážou manipulovat s dveřmi, ventily i dalším složitějším zařízením.

Práce robotů lidem umožnila postupně začít pracovat na místech, kam dříve nemohli. Stroje například zpřístupnily některé technické prostory, ze kterých lze zahájit pomocí přístrojů a čidel průzkum vysoce radioaktivních oblastí kontejnmentů (například zasunutím endoskopu přes trubky a otvory vedoucí do nitra reaktorů). „Obsazení“ těchto míst také postupně rozšiřuje možnosti nasazení robotů dále a hlouběji do budov.

Roboty je nutné řídit pomocí kabelů, bezdrátové spojení je v komplikovaných prostorách betonových budov často nemožné. Navíc je v silné radiaci výhodné mít elektronické prvky robota co nejjednodušší a velkou část elektroniky umístěnou mimo dosah radiace. Roboty mají potíže také s velmi členitým terénem a řadou nečekaných překážek v budovách. Už se stalo, že se zaklínily, nebo přestaly být ovladatelné kvůli zničení kabelu.

Kráčející a plovoucí roboty zkoumají poškození kontejnmentu v oblasti propojení jeho suché části s komorou potlačení. První poškození, kterým se dostává voda z konteajnmentu do suterénu budovy našly roboty u prvního reaktoru. Oprava všech netěsností by mohla umožnit vyplnit kontejnment vodou. Ta by odstínila radiaci, umožnila by sejmout víko kontejnmentu a zjednodušila práci na likvidaci zničených aktivních zón.

Robot se trochu podobá tlustému hadovi. V natažené pozici je dlouhý 60 cm, má hmotnost 7,5 kg, výšku 9 cm a šířku 6,5 cm. Robot se skládá ze tří částí, dvou pohybových sekcí pro lezení a hlavní centrální. Nezvyklý tvar je navržen s ohledem na to, aby stroj mohl prolézt rourami s průměrem nad deset centimetrů a zahnutými i do pravého úhlu.

Zároveň nemá být ani zcela nemotorný, když z roury vyleze na místo určení. Dokáže tedy zaujmout tvar písmene U s pohybovými sekcemi po stranách, ve které je mnohem stabilnější než v poloze „hadí“.

Robot je vybaven kamerou, dozimetrickými přístroji (na měření úrovně radiace) a teploměry, které umožňují prozkoumat stav vnitřních částí kontejnmentu. Ovládání a přenos informací zajišťuje 40 metrů dlouhý kabel.

První „had“ se do nitra reaktoru číslo 1 vydal v pátek 10. dubna. Původní plán byl, že po dosažení roštové podlážky mezipatra v kontejnmentu obkrouží robot její vnitřní část a zmapuje její stav. První polovina měla být prozkoumána v pátek a tato část měla mít osmnáct zastávek a měřicích míst.

Podařilo se dosáhnout čtrnácté zastávky, kde se stroj v úzkém a nepřehledném přestal pohybovat, zřejmě uvázl. S největší pravděpodobností se zasekl mezi dvěma konstrukcemi v nejkomplikovanějším a nejužším místě cesty. Záběry ukazují nějakou trosku a velmi blízká potrubí.

Hadovitý robot vyvinutý ústavem IRID a firmou Hitachi

Hadovitý robot vyvinutý ústavem IRID a firmou Hitachi

Do té doby stroj urazil deset metrů, tedy zhruba dvě třetiny na pátek plánované trasy. Další část trasy okolo vnitřní části kontejnmentu podpírající reaktorovou nádobu, která se měla uskutečnit v pondělí, se tak už nerealizovala. Robot vysílal data ještě další dva dny, ale rozhýbat se ho už nepodařilo. Operátoři se proto rozhodli přeseknout ovládací a napájecí kabel a nechat robota v kontejnmentu.

Robot se dostal na roštovou podlahu mezipatra, je již ve tvaru U a zahájil...

Robot se dostal na roštovou podlahu mezipatra, je již ve tvaru U a zahájil průzkum. Dobře je vidět i řídící kabel.

Výsledky první zkoušky jsou tedy smíšené. Senzory a elektronika robota vydržely i velmi vysokou radiaci a zůstávají i v těchto těžkých podmínkách funkční alespoň pár dnů. Na druhé straně se ukázalo, že pouť robota byla mnohem komplikovanější, než se předpokládalo. Fyzikální podmínky v kontejnementu byly přitom zhruba takové, jak se předpokládalo na základě odhadů a předchozích (byť velmi neúplných) měření. Teplota v reaktoru byla 20 °C, tedy zhruba stejná jako při měření v říjnu 2012.

Stejně jako v té době byla také uvnitř kontejnmentu naměřena velmi vysoká radiace. V různých místech cesty se dávkový příkon pohyboval mezi 7 Sv/hod až 13 Sv/hod, i když na videu se objevuje krátké zvýšení dávkového příkonu přesahující 15 Sv/hod. To jsou vysoké hodnoty představující pro člověka smrtelné nebezpečí, takže lidé v těchto místech velmi dlouho pracovat nebudou. Nejde ovšem o překvapení: hodnoty kolem 10 Sv/hod byly zaznamenány i v suterénu v blízkosti komory potlačení tohoto bloku u hladiny zde nashromážděné vody.

Ukázka několika fotografií s různými troskami, které byly pořízeny robotem s...

Ukázka několika fotografií s různými troskami, které byly pořízeny robotem s vyznačením místa, kde byly získány (černě vyznačeno místo, kde robot uvízl). Na fotkách je žlutě měřítko.

I když tedy robot nebyl plně úspěšný, ukázal, že může úspěšně pracovat po delší dobu i v takto náročném prostředí. I proto ve středu 15. dubna došlo na použití druhého robotu stejného typu, který byl také vysazen do prvního reaktorového bloku a pronikl úspěšně do kontejnementu. Ten se vydá v opačném směru a prozkoumá druhou část prostoru. Přejme mu ještě větší úspěch než jeho předchůdci.

Další stroje by si tedy s velkou pravděpodobností měly vést ještě lépe a plánované úkoly splnit. Jejich prvním úkolem bude zkontrolovat stav poškození kontejnementu I. bloku, ve kterém je podle modelů i dosavadních měření situace nejhorší. I díky nim by časem mělo být možné přesně určit, zda došlo k protavení tlakové nádoby a kolik taveniny se dostalo do spodní části kontejnmentu.

Na průzkum ovšem nebudou dost možná stačit jen „hadi“. Případná ztuhlá tavenina je totiž ponořená v chladicí vodě na dně kontejnmentu pod roštovou podlahou. Pro její prozkoumání tak bude potřeba mít vodotěsného robota, který se dostane pod roštovou podlahu a ponoří se do této vody. Takový robot by měl být k dispozici v roce 2016. Zatím by se však mělo dokončit skenování pomocí kosmických mionů i u druhého bloku a robot-had podobný tomu současnému by se mohl dostat také do kontejnmentů druhého i třetího bloku.

Jak na likvidaci

Schéma průzkumu kontejnmentu prvního bloku pomocí hadovitého robota. Robot se...

Schéma průzkumu kontejnmentu prvního bloku pomocí hadovitého robota. Robot se bohužel zarazil v bodu B14 v pravé části schématu.

Informace od robotů budou klíčové pro odhad toho, jak náročná bude likvidace zničených aktivních zón a jak dlouho potrvá. Nejlepší by bylo, kdyby byl kontejnement v takovém stavu, aby se podařilo najít a opravit všechny případné netěsnosti. (Úplně ideální by bylo, kdyby navíc tavenina z aktivní zóny zůstala přímo v reaktorové nádobě a nevytekla z ní.) V takové situaci by totiž bylo možné ho snadno naplnit vodou, která pak odstíní radiaci. Díky tomu by bylo možné sundat hlavu kontejnmentu i tlakové nádoby a pracovat na likvidaci aktivní zóny shora.

Méně příznivé by bylo, kdyby roztavené reaktorové jádro vyteklo až na dno kontejnementu. Ještě horší pak, pokud je kontejnment značně poškozený. V tu chvíli by plnění vodou bylo nemožné a všechny práce by musely probíhat z boku. To se zdá jako banální rozdíl, ale bez stínění vodou bude mnohem těžší zajistit odpovídající radiační ochranu.

Vladimír Wagner

Pracuje na oddělení jaderné spektroskopie v Ústavu jaderné fyziky AVČR v Řeži u Prahy. Zabývá se výzkumem horké a husté jaderné hmoty pomocí srážek relativistických těžkých iontů a možnosti transmutace jaderného odpadu intenzivními toky neutronů.

Byl členem Nezávislé energetické komise II, která pod vedením Václava Pačese a Dany Drábové připravovala pro Ministerstvo průmyslu a obchodu analýzu stavu a perspektiv vývoje české energetiky.

V každém případě bude konečná likvidace zničených zón trvat desetiletí. Ale není příliš kam spěchat. Po vyklizení všech bazénů s vyhořelým palivem, vyřešením situace s radioaktivní vodou a dostatečné dekontaminaci areálu elektrárny i budov nebudou představovat kontejnmenty se zničenými reaktory riziko pro okolí.

Nejde přitom o úkoly, které by měly zabrat příliš dlouhou dobu. Čtvrtý bazén už byl vyklizen, vyklízení těch ostatních by mělo být dokončeno v roce 2019. Už se také podařilo zprovoznit dostatečnou kapacitu zařízení na dekontaminaci radionuklidů ve vodě (s výjimkou tritia) a v příštím roce by mělo dojít k vyčištění veškeré vody v areálu.

Radiační situace v elektrárně už je také o hodně příznivější. V řadě oblastí už pracovníci nemusí používat úplné masky a mohla být omezena striktní opatření. Také v budovách už je na řadě míst možno pracovat. Podrobněji se o vývoji situace ve Fukušimě I se píše v cyklu článků a serveru Osel, poslední článek je zde.

Autor:

Fagradalsfjall online

Sledujte živě aktivní sopku na Islandu. Erupce začala po týdnech otřesů 19. března a zláště pak v noci nabízí fascinující podívanou.

  • Nejčtenější

Jak dopadne pandemie covidu? Zřejmě nejhůře jak mohla, přitom ne špatně

Virus SARS-CoV-2 napříč světem zřejmě zdomácní. Pravděpodobnost, že by se ho podařilo vytlačit a získat proti němu...

Po této očistě Windows si budete myslet, že máte nový PC

S jarem bývá pevně spjatý úklid všeho druhu. Zapomínat by se přitom nemělo ani na PC. Jak hardwarovou, tak softwarovou...

Mohutný protiletadlový systém Jenisej zastavila hmotnost, ale i Chruščov

Vývoj samohybných protiletadlových systémů vybavených radiolokátorem byl pro konstruktéry velkou výzvou. Některé...

Bez panzerfaustů by to měli pražští povstalci mnohem těžší

Nenahraditelnou zbraní Pražského povstání se stala pancéřová pěst. Bez této účinné pěchotní protitankové zbraně by byl...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Fanoušci retra pláčou. Z Windows zmizí ikonka CRT monitoru, změní se i koš

Na podzim plánuje Microsoft vydat novou podzimní edici Windows 10, která přinese další pokračování přechodu na nový...

Lékařské špičky v kauze obřích pojistných podvodů. Hrozí jim až 10 let

Premium Uznávaní doktoři „léčili“ neexistující zranění. V kauze tří stovek pojistných podvodů za 50 milionů korun je obžalováno...

Procházku vypnu, slibuje Rakić. Uznávaný sudí analyzuje: Dokázal by to, ale...

Premium Z Jiřího Procházky se mezi konkurenty polotěžké váhy UFC (93 kg) stává žádané zboží. O novou dvojku divize si hlasitě...

Nejproočkovanější země světa zavádí tvrdá opatření. Covid mají i očkovaní

Premium Na Seychelách vyskočil součet všech případů za více než rok pandemie v posledních třech dnech o třináctinu. Problém je...

  • Další z rubriky

KOMENTÁŘ: Jak dostavět Dukovany? Hlavně bychom měli říci, co chceme

Žádný způsob výběru dodavatele pro další blok v dukovanské elektrárně není dokonalý. Každý má svá pozitiva i negativa....

Kousek za hranicemi můžete vidět parní lokomotivy na úzkokolejných tratích

Kdysi je postavili hlavně kvůli podpoře hospodářství v chudých regionech pro odvoz zboží a surovin. Dnes slouží...

Naše baterie vydrží desetiletí, slibuje český start-up

Malá česká firma Pinflow se pokouší vylepšit a do praxe prosadit dnes jen vzácně používaný typ baterií. Hlavní výhodou...

Legendy ČSD obrazem. Brejlovcům utnul „populační explozi“ velký požár

Největšími legendami motorové trakce ČSD se staly lokomotivy zvané brejlovci. Za svou přiléhavou přezdívku vděčí...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Bohuš Matuš se oženil v Krtkově světě. Vzal si o 30 let mladší Lucii

Bohuš Matuš (47) a Lucie Palkaninová (18) jsou manželé. Vzali se ve středu odpoledne v rodinném parku Krtkův svět v...

Havlové je po očkování špatně. Nerada jsem se podřídila celku, napsala

Dagmar Havlová (68) se fanouškům na sociálních sítích svěřila s tím, že jí momentálně není dobře. Po první dávce...

Udělal chybu, bude pykat, říká moderátorka Křížková o manželově trestu vězení

Modelka a moderátorka Lucie Křížková (36), rozená Váchová, se na Instagramu svěřila s překvapivou novinkou z osobního...

Dům sestavili na pozemku za den. Na 56 metrů čtverečních se vešlo vše

Jednašedesátka, tedy obytný dům s pořadovým číslem Freedomky No. 061, byl na pozemku sestaven, k překvapení sousedů,...

Televize NBC odmítá vysílat Zlaté glóby, Cruise kvůli porotě vrací trofeje

Americká televize NBC nebude příští rok vysílat slavnostní předávání Zlatých glóbů. Rozhodla se tak po vlně...