週二，一台長型機器人進入日本福島核電廠受損的反應爐，開始執行為期兩週的高風險任務，首次從底部回收少量熔化的燃料碎片。

這機器人進入2 號機組反應器是接下來的關鍵的第一步——這是一個艱鉅的、長達數十年的過程，目的是讓核電站退役並處理在大地震中受損的三個反應器內的大量高放射性熔化燃料2011 年的海嘯和海嘯。碎片。

以下解釋了機器人的工作原理、其使命、意義以及反應爐清理最具挑戰性的階段開始後的前景。

燃油碎片是什麼？

2011 年 3 月發生的 9.0 級地震和海嘯導致反應爐核心內的核燃料熔化，導致福島第一核電廠的冷卻系統故障。熔化的燃料從堆芯滴落，與支撐結構周圍和主安全殼底部的鋯、不銹鋼、電纜、破碎的格柵和混凝土等內部反應器材料混合。

反應爐熔毀導致高放射性熔岩狀物質向各個方向飛濺，使清理工作變得非常複雜。每個反應爐的碎片狀況也不同。

管理該核電廠的東京電力公司控股公司（Tokyo Electric Power Company Holdings，簡稱 TEPCO）表示，三座反應器中估計還殘留 880 噸熔融燃料碎片，但一些專家表示，數量可能會更多。

機器人的使命是什麼？

工作人員將使用五個按順序連接的 1.5 公尺長（5 英尺長）管道來操縱機器人通過 2 號反應器主安全殼的入口點。機器人本身可以在容器內延伸約 6 公尺（20 英尺）。一旦進入內部，由於融化的碎片會發出致命的高輻射，操作員將在工廠另​​一棟建築物中遠端操縱它。

機器人的前部配備了鉗子、燈和攝像頭，將透過電纜將其降低到一堆熔化的燃料碎片上。然後它會剪下並收集一些碎片——小於 3 克（0.1 盎司）。少量是為了最大限度地減少輻射危險。

然後機器人將返回進入反應爐的地方，這往返大約需要兩週時間。

這項任務需要這麼長時間，因為機器人必須進行極其精確的機動以避免撞到障礙物或卡在通道中。早期的機器人也曾發生過這種情況。

東京電力也將每日運轉時間限制為兩小時，以盡量減少反應爐廠房內工人的輻射風險。八個六人小組將輪流進行，每組最多可停留約 15 分鐘。

官員們希望學到什麼？

巴雷特說，對熔化的燃料碎片進行採樣是「重要的第一步」。退役的付費顧問。

專家表示，雖然熔化的燃料碎片已保持冷卻並穩定下來，但反應爐的老化帶來了潛在的安全風險，需要盡快將熔化的燃料清除並轉移到更安全的地方進行長期儲存。

日本原子能總署表示，了解熔化的燃料碎片對於確定如何最好地清除、儲存和處置它至關重要。

專家預計，樣本還將提供更多線索，了解 13 年前的這場災難到底是如何發生的，其中一些線索仍然是個謎。

熔化的燃料樣本將保存在安全的罐中，並送往多個實驗室進行更詳細的分析。如果輻射量超過設定限值，機器人會將樣本帶回反應爐。

「這是一個過程的開始。前面的路很長很長，」巴雷特在接受線上採訪時說。“目標是去除高放射性物質，將其放入工程罐中……並將其儲存起來。”

這次任務，機器人的小鉗子只能到達碎片的上表面。隨著更多經驗的累積和具有附加功能的機器人的開發，預計未來工作的步伐將會加快。

接下來怎麼辦？

巴雷特說，東京電力將必須「深入調查超過一公尺（3.3英尺）厚的碎片堆，因此你必須下去看看裡面有什麼。」他指出，在三哩島，表面上的碎片與內部更深處的材料有很大不同。他說，必須收集和分析來自不同地點的多個樣本，以更好地了解融化的碎片並開發必要的設備，例如用於未來大規模清除的更強大的機器人。

與收集微小樣本進行分析相比，開發和操作能夠將大塊熔化碎片切割成碎片並將其放入罐中進行安全儲存的機器人將是一個更困難的挑戰。

還有另外兩座受損的反應堆，即1號機組和3號機組，它們的狀況更糟，需要更長的時間來處理。東京電力計畫今年稍後在 1 號機組中部署一組小型無人機進行探測，並正在為充滿大量水的 3 號機組開發更小的「微型」無人機。

另外，數百根乏燃料棒仍留在 1 號機組和 2 號機組頂層的非封閉冷卻池中。3號機組乏燃料棒的拆除工作已完成。

退役工作何時完成？

熔化燃料的清除最初計劃於 2021 年底開始，但因技術問題而推遲，凸顯了這個過程的難度。政府表示退役預計需要30-40年的時間，而一些專家則表示可能需要長達100年的時間。

其他人則在推動掩埋該核電站，就像 1986 年切爾諾貝利核電廠爆炸後那樣，以降低輻射水平和核電站工人面臨的風險。

巴雷特說，這在福島海邊核電廠行不通。

「你處於地震高發區，處於高水位區，其中存在許多未知因素（反應爐）建築物，”他說。“我不認為你可以把它埋起來然後等待。

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