Zničené reaktory v jaderné elektrárně Fukušima zůstávají i po téměř šesti letech od nehody plné nezodpovězených otázek. Na jednu z nich - kde přesně v reaktorech jsou vlastně zbytky paliva a v jakém stavu - by snad alespoň z části mohl odpovědět robot, který se má vydat do jádra druhého fukušimského bloku.
Pro připomenutí: v II. bloku nedošlo k výbuchu unikajícího vodíku, který sloužil jako nejčastější ilustrace havárie v televizním zpravodajství, ale poškozený je v mnoha ohledech podobně jako ty reaktory, kde k explozi došlo. Exploze totiž vypadaly působivě, ale odborníkům nedělaly až takové starosti - ty více zajímá, co se stalo uvnitř reaktoru. Ochranné obálky kolem reaktoru, tzv. kontejnmenty totiž zůstaly až na drobné netěsnosti zůstaly nepoškozené a hermeticky uzavřené. Jiná je u nich pravděpodobně situace s tlakovou nádobou reaktoru, která se nachází hlouběji v reaktoru. Ta je zřejmě u několika reaktorů poškozena a rozžhavené palivo a nakonec rozpuštěné palivo opustilo své původní místo (tzv. palivovou zónu) a steklo někam níže. Nemuselo tak zůstat v dolní části tlakové nádoby a může být i v jiných místech uvnitř kontejnmentu. Kde přesně, v jakém množství, atd.? to zatím nevíme, přitom jde o klíčové informace pro další plánování řešení následků nehody.
Vrtací automat, který umožnil vybudovat vstupní zařízení pro robota.
Podmínky v těchto částech reaktorů samozřejmě zcela vylučují, aby se tam podívali lidé, a tak se průzkum nejnebezpečnějších částí fukušimské elektrárny stal doménou robotů. Například do kontejnmentu (tj. neprostupné ochranné obálky kolem samotné nádoby reaktoru, pozn. red.) prvního bloku se dostal robot už v létě 2015. Dokonce se uvnitř pohybovaly dva roboty. Nedostaly se však dovnitř betonového cylindru obklopujícího reaktorovou nádobou a do míst, kde by mohly být zbytky paliva, pokud se protavily spodní částí reaktorové nádoby.
Ve druhém bloku by mohly být podmínky pro práci příhodnější. Robot by se měl podle všeho dostat dovnitř podstavce pod reaktorovou nádobou a do míst, kde by mohly být části zničené aktivní zóny. Víme to proto, že před robotem se sem už podívala kamera.
Podívejte se do fukušimského reaktoru:
16. dubna 2015 |
Dlouhá cesta pro pár metrů
Cesta do kontejnmentu druhého bloku se připravuje už velmi dlouho a ukázala se být opravdu náročnou úlohou. Velké problémy byly se zajištěním přístupu k místu, které se dá využít pro proniknutí robota do kontejnmentu druhého bloku. Nejdříve bylo potřeba odstranit předměty, které sem popadaly a zabraňovaly přístupu. Bylo nutné provést intenzivní dekontaminaci a instalovat stínění, které absorbuje záření. Poté mohl speciální robot vyvrtat přístupový otvor a instalovat vstupní zařízení se speciálním ventilem, který zajišťuje zachování těsnosti a hermetičnosti prostor uvnitř.
Příklady záběrů a jejich umístění v prostoru. CRD je zařízení pro ovládání kontrolních tyčí.
Zvolený vstup umožňuje dosáhnout nejen vnitřních prostor
kontejnmentu, ale zajišťuje přístup i do jeho nejcentrálnějších
částí uvnitř betonového cylindru a podstavce, do kterého je usazena reaktorová nádoba. Je tak možné zkontrolovat spodní část nádoby s mechanismy pro ovládání řídících tyčí a také dno pod reaktorovou nádobou, kam by v případě protavení dna dopadla tavenina vzniklá z paliva a dalších součástí aktivní zóny. Cesta, která se pro robota připravuje, je ukázána na schématu. Nejdříve se potrubím dostane stěnou kontejnmentu k rampě, která spojuje okraj kontejnmentu s vstupem do vnitřních částí podstavce. Zde se dostane na roštovou podlážku, která mu umožní pohyb a průzkum prostor pod reaktorovou nádobou.
Před robotem se však stejnou cestou vydala kamera a systém připomínající endoskop. Při prvním pokusu se však narazilo na překážku v potrubí, kterým se měl robot dostat do vnitřních částí kontejnmentu. Zároveň se zjistila poškození potrubí, proto se rozhodlo o zasunutí trubky o dostatečném vnitřním průměru pro robota a dostatečně malém vnějším průměru pro zasunutí do původního potrubí.
Práce prováděla jednak skupina přímo v prostorách, kde se zasouvala trubka. Ta musela vzít v úvahu poměrně vysokou radiaci v daném místě a pobyt zde příslušně omezovat. Další skupina byla na velícím stanovišti v daném bloku a ovládání využívaných automatů pak bylo možné na dálku z řídícího střediska v hlavní administrativní budově. Ve čtvrtek 26. ledna se podařilo prostrčit trubku a připravit podmínky pro další zasunutí a využití kamery pro podrobnější studium vnitřních prostor kontejnmentu. (Samotný průběh pronikání dlouhé trubky s kamerou do potrubí je z pohledu zasouvané trubky na tomto videu.)
Dokončená sestava pro vstup robota do kontejnmentu musí obsahovat i dostatečně efektivní stínění.
V pondělí 30. ledna 2017 pak bylo možné zasunout kameru až k otvoru do podstavce, který nese reaktorovou nádobu, a podívat se zespodu na zařízení pro ovládání řídicích tyčí pod reaktorovou nádobou. A také na opačnou stranu dolů na roštovou podlážku pod reaktorovou nádobou. Podařilo se získat první obrázky, na kterých jsou vidět poměrně dobře různé komponenty a části zařízení ovládající tyče. Vypadají sice značně poškozené, nedá se však říci, že by to byla dramatická devastace. Roštová podlaha spodní plošiny je na některých místech sice dost zkorodovaná, ale ještě v dobrém stavu. Na jiných je však naopak silně zdevastovaná a rošt zde dokonce úplně chybí. To by mohlo ukazovat, že se sem mohla dostat tavenina. Stupeň poškození je důležitý pro možnost pohybu robota, který se bude muset po rampě dostat dovnitř a pohybovat se právě po této roštové plošině.
Na některých místech je vidět černý materiál, který by zde neměl být. Otázka jeho původu je sice otevřená, ale mohlo by jít případně i o části ztuhlé taveniny, která se protavila z aktivní zóny. Odkud se tento materiál vzal a jeho zdroj bude muset vyřešit až robot. Pro jeho využití je nejdůležitější, aby na rampě a ve vnitřních prostorách pod reaktorem nebyly překážky, které by mu bránily v pohybu, a snížilo se tak riziko jeho poškození.
Průžez reaktorovou budovou fukušimských reaktorů s vyznačenou přístupovou cestou, kterou by měl využít robot ke zkoumání nitra II. bloku.
Velkou výzvou pak bude velmi intenzivní radiace, která zde panuje. Uvnitř betonového cylindru, kde je umístěn reaktor, byl naměřen dávkový příkon až 530 Sievertů za hodinu (tj. smrtelná dávka pro člověka se pohybuje kolem cca deseti Sivertů, pozn. red). To by mohlo také naznačovat, že se zde někde nacházejí zbytky protavené aktivní zóny. V místech, které byly blízko vstupu do kontejnmentu vzdáleném od prostor v blízkosti reaktoru, nedosahoval dávkový příkon v maximu ani 50 Sievertů za hodinu. Poprvé se do těchto prostor těsně u stěn kontejnmentu podařilo endoskop zasunout už rok po havárii v lednu 2012 a tehdy se zde hodnoty dávkového příkonu pohybovaly okolo 75 Sievertů za hodinu. Výborné by bylo, kdyby se robot dostal až k přístupu do suterénu uvnitř betonového cylindru okolo reaktoru a připravil cestu k prozkoumání otázky, zda se právě tam nenahromadila část roztavené aktivní zóny.
Co bylo, co bude
Kudy povede cesta robota do nitra II. bloku
Celkově byly zprávy spíše dobré. Ukázalo se, že zařízení pro ovládání řídicích tyčí a řada dalších komponent zůstala na původních místech. Jsou vidět značná poškození a změny na roštu podlážky, která umožňuje přístup k tomuto zařízení. To sice může představovat pro robota značné nebezpečí, ale není to pro něj nepřekonatelná překážka. Také jsou vidět místa, kde uvnitř podstavce kape voda.
Robot, který má tvar štíra a měl by detailně prozkoumat nitro kontejnmentu, až mu čistící robot odstraní nánosy a překážky.
Dobrou zprávou bylo, že během celé akce nedošlo k narušení těsnosti kontejnmentu, nedošlo ke změnám teplot reaktorové nádoby i kontejnmentu a efektivity chlazení. Zároveň nedošlo k úniku radioaktivních látek a byla zachována hermetičnost vnitřních prostor kontejnmentu. V průzkumu a přípravě nasazení robotu přímo v kontenjnmentu tedy lze pokračovat.
Co na I. blokuSnaha o nasazení robotů samozřejmě neskončila ani na prvním bloku. Zopakujme, že u něj již endoskopy a i roboty zkoumaly vnitřek V současné době se testuje robot, který by při svém pohybu v prvním bloku velice pečlivě proměřil dávkový příkon v různých místech a na základně detailního měření a jeho rozboru by se mohla odhadnout poloha částí zničené aktivní zóny. Robot je svým hadovitým tvarem podobný těm předchozím, které už v tomto kontejnmentu byly. Jeho délka je 70 cm a šířka nepřesahuje 10 cm, aby mohl proniknout potrubím. |
Prvním krokem byla samozřejmě velice pečlivá analýza záběrů získaných endoskopem. Ukázalo se, že na původně plánované trase robota jsou nánosy materiálů, které budou bránit v pohybu. Část roštové podlážky je také silně poničena a propadlá. Je tak potřeba odstranit překážky a najít bezpečnou cestu pro roboty.
Nejdříve tak byl do kontejnmentu vyslán průzkumný model robota, který dokáže kromě detailní prohlídky okolí pomocí tří kamer také proudem vody vyčistit cestu před sebou. Do kontejnmentu se na dálku ovládaný stroj vypravil ve čtvrtek 9. února a začal čistit přístupovou rampu vedoucí od vstupního otvoru do prostor pod reaktorovou nádobou. Neměl jen odstranit popadané trosky a nánosy ležící na rampě, ale také zjistit, zda podmínky umožní práci robota určeného pro detailní průzkum vnitřních prostor kontejnmentu a proměření prostorového rozložení radiace a teplot.
Pohled na zařízení a rampu v průběhu čištění. Původ nánosu je zatím neznámý.
Robot vyčistil část rampy, zhruba jeden metr z celkových pěti. Pak však jedna ze tří kamer potemněla a průzkumný robot byl z akce stažen. S největší pravděpodobností byla důvodem výpadku kamery intenzivní radiace - dávkový příkon dosahoval 600 Sievertů za hodinu. Operátoři tak robota raději vytáhli a nyní jej zkoumají v „horké komoře“, tedy speciálním prostoru mimo reaktor, kde lze bezpečně manipulovat s vysoce radioaktivním materiálem.
O dalším postupu, který by zajistil vyčištění rampy a následný průzkum vnitřních částí kontejnmentu, se rozhodne na základě pečlivé analýzy informací získaných robotem a po určení příčiny selhání jeho kamery. Zatím tak nelze říci, kdy bude průzkum pomocí robotů pokračovat.
