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福岛核燃料碎片取出作业具体办法逐渐明晰
  [2019-05-06]  作者:办公室 王旭杰  

据日本媒体报道,作为日本东京电力公司福岛第一核电站反应堆报废最大难关的熔落核燃料(燃料碎片)取出作业具体办法逐渐明晰。“国际反应堆报废研究开发机构”(IRID)和三菱重工业公司正在推进开发能够进入工作人员难以接近的反应堆安全壳内部、挖掘和回收燃料碎片等的装置。在4月24日公开的试制机试验中,实现了操控巨臂以最大5毫米误差接触目标物体。

一、采用机械臂取出燃料碎片

取出装置由插入安全壳侧面贯通部分的全长最大17米的伸缩式轨道、以及在轨道上移动的全长7.1米、重4吨的机械臂构成。

机械臂为油压式,有6个关节,能做出复杂动作。顶端可以根据挖掘、切断和回收等目的更换部件。轨道为上下两层机构,下层供运送燃料碎片收纳罐的平板车通过。

二、核燃料碎片堆积方式尚未明确

据推测,第一核电站1号至3号机组共产生约880吨燃料碎片。因与反应堆内的构造物和水泥混杂在一起凝固而有着复杂的形状,目前仍未掌握在何处有多少量等正确的信息。

此外,被认为存在大量燃料碎片的反应堆压力容器底部空间狭小,作为取出作业首选机组有力候选的2号机组内的直径约为5.4米。作业必须把处于辐射环境下仍能通过远程操控做出精密动作的机械送入其中。

日本政府和东电将从2021年起开始取出燃料碎片。计划首先从碎石状堆积物等重量较轻的物体开始,然后分阶段增加回收量。

三、近期福岛事故处理动态

2018年2月17日,日本首次触碰福岛核事故燃料碎片,通过此次燃料碎片的成功移动,证明了取出燃料碎片的可行性。不过对于目前无法夹住的物体,还需进一步研发相关设备。

2018年3月7日,东京电力公司宣布由于设备故障,福岛第一核电站3号机组乏燃料棒取出作业被迫再度推迟。这距离东电最早的乏燃料棒取出计划已经晚了4年多。

2018年4月15日,东京电力公司开始取出福岛第一核电站保存的核燃料棒,该公司计划先将事故机组之一——3号机组乏燃料池中保存的566根核燃料棒转移出来,这一工作计划将在明年内完成。

2018年4月23日,7根燃料棒的运送容器运至福岛第一核电厂厂区内共用池。虽然燃料搬出进展顺利,但报废作业中1至3号三座机组反应堆安全壳内熔落核燃料(燃料碎片)的回收仍是最大难关。

四、核事故处理工作任重道远

福岛第一核电站在2011年3月11日日本东部大地震和海啸灾害中严重损毁,发生最高等级辐射物质泄漏,污染周边环境。6台机组中,1号至3号机组反应堆堆芯核燃料熔融;1、3、4号机组发生氢气爆炸,机组建筑受损。日本政府和东电打算用30至40年时间完成清理作业,废弃这座核电站。但是目前事故的善后处理进展十分缓慢。废炉仍旧保持原样,核污染水、核污染土壤依然未能找到最终解决方案。

截至今年2月底,存放在福岛第一核电站内储罐中的核污染水达到约100万吨,其中含有放射性物质氚。按照目前计划,两年后核污染水将无处盛放。日本政府考虑将核污染水排入海中,遭到渔民的强烈反对。目前,福岛地区海域只能开展实验性捕鱼,产量只恢复到以前的15%,很多消费者因担心核辐射而拒绝购买福岛的水产品。

核污染土壤也是善后处理的一个顽疾。虽然日本政府和东京电力公司租借福岛第一核电站周边核禁区内的大片土地,并于2015年3月开始建设一个计划存放期限为30年的污染土存放设施,但30年后1400万立方米的污染土何去何从,日本政府和东京电力公司都不能给出明确答案。

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