这个视频里,机器人为我们打开了六年前福岛核电站的隐秘世界

四位工程师弯腰看着面前的一排监视器,其中一位正在操纵着一个类似游戏控制器的东西,试着把一个小型机器人送到福岛核电站的污染中心。为了这一刻,他们之前花费了一个月的时间进行训练。

编译 | 高静宜 王艺

来源 | 纽约时报

此前的机器人都没有成功完成任务,不是被碎片残骸击中就是因为过渡辐射发生了电路故障。而今,这个被命名为「迷你翻车鱼」的最新版机器人 Mini-Manbo 不仅由辐射硬化材料制成,还带有传感器设备,能够从容避开受污染的反应堆建筑物中的危险地带。

只有鞋盒大小的 Manbo 在一定程度上有点类似于无人机,利用了微小的螺旋桨在水中完成盘旋和滑行。

经过三天的小心航行,Manbo 通过了一座破碎的反应堆建筑物,最终达到损毁较为严重的3 号机组反应堆。在那里,机器人于反应堆底部的大洞里传回了一个视频,它脚下聚集了一堆看起来像凝固了的熔岩的东西 :这是第一次拍到核电站熔化铀燃料的照片。


在日本的军事基地横须贺,Mini-Manbo 是一种装有辐射硬化材料和传感器的水下机器人。 不同于此前的机器人,Mini-Manbo 避开了残骸及过渡辐射成功找到了福岛核电站内的高危险铀燃料

3 号机组的这项新发现发生于今年七月,此前,今年也成功定位了另外两座核反应堆的燃料。福岛核事故是继切尔诺贝利核事故之后最严重的核灾难,日本官员希望这项技术可以成为一个的重要转折点。

发生福岛核电站事故发生在 2011 年 3 月 11 日,地震和海啸摧毁了核电站至关重要的冷却系统。此后,燃料就成为了这场灾难遗留下来的一个重要谜团。

因为温度过高,六个反应堆中的三个熔化了。它们的铀燃料棒像蜡烛一样液化,熔化的物质滴到反应堆容器底部,熔化的热量足以烧穿钢墙,甚至渗透到了下面的混凝土地面之中。

                     

机器人发现了福岛第一核电站 3 号机组潜在的燃料残骸


绝望的核电站工人一遍遍地把水注入反应堆建筑物从而达到降温的目的,而在此之前 没有人知道究竟熔化的燃料核渗透到了多远,这些工人后来被称为「福岛五十勇士」。然而,由于辐射水平非常之高,人们仍不了解燃料的具体状况。

在政府官员对管理这场事故的信心与日俱增的同时,寻找失踪燃料的行动也逐渐展开。科学家和工程师打造了 Manbo 这样的防辐射机器人,以及类似大型 X 射线机的设备,用一种名为介子的异域空间粒子去观察核反应堆的内部情况。

如今,工程师们表示他们已经找到了这些燃料,政府官员以及经营核电站的部门希望也希望改变公众的舆论走向。在这场波及整个日本北部地区,甚至一度危机东京的事故发生的六年半之后,官员们希望能够说服人们,这场核电站事故已经摆脱了灾后危机模式,迈向了一个相对威胁性较小的阶段:灾后清理。

「直到现在,我们才不知道燃料的确切位置或是它的样子。」东京电力公司核能部门总经理 Takahiro Kimoto说道,「既然我们已经看到那些燃料了,那么我们就可以制定计划来进行恢复工作。」

东京电力公司热衷于把这座核电站描绘成一个大型工业清理场。大约有 7000 人在这里工作,建设新的蓄水箱,把放射性碎片移动到一个新的处置地点,还会在那些因氢气爆炸而撕裂的反应堆建筑上架设巨大的脚手架。

相比一年之前,进入核电站要方便很多。那时游客还需要换上特殊的防护服,如今,工人和游客可以穿着自己的衣服在最危险的区域之外走动。


2011 年 3 月 11 日,福岛核电站 1 号机组的顶部在熔化时被吹飞走了



从左至右为 2 号机组、1 号机组、一架樽叶技术中心的坦克,它位于福岛核电站周围的疏散区,Mini-Manbo 在那里进行测试


一位东京电力公司的向导解释,这是因为清除了中央核电站道路上的森林并被重新铺好,密封上了被污染的土壤。

在最近的一次参观中,核电站内的气氛明显轻松了许多。尽管人们的行动仍然受到严格的控制,每个人也都必须佩戴辐射测量徽章。工人们可以在一座建筑里的大型自助餐厅吃饭,也能在便利店购买一些零食。

核电站入口处的一个标志警告写道:「禁止在这里玩Pokemon Go。」

「我们已经完成了残骸清理工作,并对工厂进行了布控,」负责核电站善后工作的东京电力公司发言人 Daisuke Hirose 说,「现在,我们终于要准备结束这场战役了。」

今年 9 月,日本首相办公室将 2021 年 3 月 12 日,也就是那场灾难的十周年纪念日定为该事件的下一个历史阶段起始点。那时,技术人员必须从三个被摧毁的反应堆中的至少一个成功提取熔化的燃料。尽管在 9 月份做决定的时候,他们还没有决定好从哪一个开始下手。

日本政府承认,要完成整个核电站的清理工作至少需要三四十年,花费数百亿美元,并在附近建造了一个价值 1 亿美元的研究中心,帮助科学家和工程师开发能够进入反应堆并将融化的燃料挖出来地新一代的机器人。

1986 年切尔诺贝利事故后,苏联人的处理方式是简单地将烧焦的反应堆埋在混凝土中。但日本已承诺拆除福岛核电站,并对周围的乡村进行净化。毕竟,那里是事故后被疏散的 16 万居民的家园。

由于工厂周围的农村和城镇已经被净化,这些居民当中有一些已经被允许返回。不过官员们知道,如果核电站没有被彻底清理掉,他们很难说服公众这场事故已经真正过去,不会再有影响。

同时,官员们也希望通过完美地处理福岛核电站事故,公众会同意他们重启日本的其他核电站。由于那场灾难的影响,当前日本的大部分核电站均处于关闭状态。

东京电力公司和政府正在谨慎行事,避免发生进一步的事故。因为一点微小的差错都可能会使人们对核电站是否已经得到控制产生怀疑。

「他们行事非常缓慢有条理,一些参与者对此表示,是希望能够尽可能的避免任何失误或者意外。」美国忧思科学家联盟核安全项目主任 David Lochbaum 说道,他同时也是一本关于福岛核泄漏事件的书的联合作者。

「他们希望能够重获公众信任。通过那次事件,他们已经明白信任的崩塌只在一瞬,而建立需要很久。」


在纳拉哈技术中心的一辆坦克上,工程师们正在测试用来探索被毁的福岛核电站的新设备




其他项目所在的纳拉哈技术中心,研究与开发主任 Shinji Kawatsuma 说:「对于日本的机器人工程师来说,这是一个神圣的使命。」

为了展示这一项目,东京电力公司的 Hirose 先生引导我进入了未损坏的 5 号反应堆所在的建筑内,该反应堆的结构与两座被毁的反应堆完全一致。

Hirose 手指指向一个狭窄的入口,在被损毁反应堆的相应位置,曾先后有两个机器人「遇难」。其中一个外形酷似一只蝎子,今年二月份,这个机器人在 2 号反应堆作业时,不幸被残骸击中,命殒于此。

工程师们没有办法解救这个蝎子机器人,由于电子器件被大剂量的辐射干扰,蝎子在发生故障的一瞬间就黑屏了。东京电力公司表示,此地的辐射强度高达 70 西弗(1 西弗的辐射强度就足以引发人体患病)。

紧接着, Hirose 把我带到了反应堆的下面,我们来到了一个名叫基座的地方。

反应堆的底部到处都是巨大的螺栓,这些螺栓是控制杆的接入点,控制杆能够为健康反应堆中的核反应加速或减速。基座只是一个金属炉栅,透过炉栅空隙,能够清楚地看见建筑物的混凝土地板。

「过热的燃料会从这里掉下来,在这些炉栅里熔化,」Hirose 说。反应堆周围的整个区域都是黑暗的,充斥着管道和机械部件。在反应堆的底部,我们只能躬身前进,那里有些低矮,稍不留神就会碰到头。


Hirose 进入未受损的 5 号反应堆,日本政府已经设定了 2021 年的目标日期,开始从三个被摧毁的反应堆中的至少一个提取熔化的燃料

为了避免「不幸遇难」,Manbo 非常小心,花了整整 3 天时间才到达 3 号反应堆的底部。

为检查其他两个反应堆,工程师们还建造了一个蛇形机器人。通过能够穿过大部分物质的 μ 介子成像设备,这个机器人能够根据残骸的布局对爬行路线进行规划。通过 μ 介子成像设备传来的影像非常粗糙,且有一种近乎幽灵的质感。

在提取融化的燃料这一过程中,充满特有的技术挑战和风险。

在樽叶远程技术开发中心内,工程师们正在研发新型的防辐射机器人。该中心是一个类似飞机库大小的建筑物,里面既有工厂实体,又具备虚拟现实空间,用来模拟反应堆建筑内部结构,包括已知残骸的位置。

「我做机器人工程师已经 30 年了,从来没有遇到过像这样困难的事情。」该中心研究和发展主管 Shinji Kawatsuma 说,「这是日本机器人工程师的神圣使命。」

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