机器人可以承担的一个工作:清理核废料 - 彭博社
Adam Satariano
要进入欧洲最大的核设施,访客必须穿着施工工作服、钢头靴、硬帽,以及一个如果辐射水平过高就会响的手持设备。污染通过开放的伤口进入身体,因此任何割伤必须用医用胶带包扎。在离开时,脱下保护装备后,保安会用手持探测设备扫描你的身体,以确保没有任何东西附着上去。这听起来让人不安。
这里是塞拉菲尔德,位于爱尔兰海沿岸,距离伦敦北部超过300英里(稍微向西)。在冷战初期,英国选择这个地点开始为其第一枚核武器提炼铀。但在国家急于制造炸弹的过程中,几乎没有考虑到废物的处理。大部分废物被放置在比奥林匹克游泳池还大的混凝土池中。1957年,一场反应堆火灾污染了当地乡村,险些导致灾难性的熔毁。
几代人之后,科学家、工程师和政府官员仍在努力处理剩余的废物。混凝土池被破旧和发霉的脚手架包围,池中充满了浑浊的绿色水,以保持废物的冷却。结构中有数百吨的放射性材料,存在渗漏到土壤或引发火灾的风险。该地区被列为“不可容忍的风险”,因为未达到现代安全标准,这是一个必须在未来二十年内解决的问题。“时间紧迫,”塞拉菲尔德的技术总监丽贝卡·韦斯顿说。
福斯工程的原型旨在收集数据并监测其辐射环境。照片:马修·劳埃德/彭博社这种紧迫感促使韦斯顿和她的同事寻求机器人的帮助,这是处理核废料这一微妙业务的重要一步。软件和硬件工程的进步使机器能够到达人类无法生存的受污染区域。英国政府每年在塞拉菲尔德花费约20亿英镑(25亿美元),帮助使这个原本宁静的坎布里亚西部乡村地区成为核退役技术的意外试验场。“我曾在韩国和日本旅行,去过福岛,而坎布里亚西部被视为技术中心,”福斯工程的董事总经理马克·特尔福德说,该公司与塞拉菲尔德合作。
福斯正在开发一款价值50万英镑、大小与咖啡桌相仿的六足机器人。该机器人配备了摄像头和传感器,以观察其环境。前面的巨型钳子抓取受污染的材料并将其打碎。机器脚上的磁铁使其能够爬上墙壁。人工智能软件允许一组机器人在没有人类控制的情况下工作,相互沟通以完成任务。如果其中一个故障,其他机器人会接管。“机器人将自行决定如何行走、看到什么以及如何解读其环境,”特尔福德说。
位于英格兰北部的塞拉菲尔德核废料场是坚固机器人的不寻常试验场。照片:马修·劳埃德/彭博社Forth有一个可工作的原型,但表示成品还需要18个月,必须保持连接电源,并且在移动燃料棒等精细任务时需要人类操作员的许可。目前尚不清楚它将如何应对长期辐射暴露。Forth表示,即使是机器人,也无法从一些最危险的区域恢复过来。
在Sellafield的衰败废物池中,其他制造商的机器人正在清理污泥和其他碎片,并将其放入后续放置在筒仓中的钢容器中。“那台小机器已经移除了数千个物品,”无人机操作员基思·阿什布里奇说。
这些机器人让官员们得以一窥长期被遗弃的受污染区域。Createc,另一家与Sellafield合作的初创公司,开发了一款四旋翼无人机,灵活到可以在办公室厨房内飞行,或穿过1957年反应堆火灾造成的洞口。它配备了摄像头、气压传感器、陀螺仪、加速度计和其他测量工具,实时传回定位放射性物质的3D地图。日本的官员已聘请Createc为福岛清理工作绘制地图。
Sellafield的受污染水。照片:马修·劳埃德/彭博社那些在Sellafield退役工作的人表示,技术并不是灵丹妙药。这个已有70年历史的场地——拥有10,000名员工及其自己的铁路服务、警察和消防部门——看起来与其年龄相符,保洁工作最终将至少花费900亿英镑,伦敦大学学院能源研究所名誉高级研究员保罗·多夫曼表示。即使机器人在努力清理Sellafield最危险的区域,来自英国、欧洲和日本的更多废物仍在不断涌入。总的来说,Sellafield拥有世界上最大的钚储备之一,每年获得约8亿英镑用于再处理和管理使用过的核燃料。
Dorfman表示,塞拉菲尔德的问题反映了处理核废料的费用和危险常常被严重低估。政府估计清理塞拉菲尔德的成本在过去十年中几乎翻了一番。随着可再生能源变得更便宜,Dorfman表示,核能的无碳益处并不值得冒这个风险。“你必须理解问题的深度,”他说。核废料在数千年内仍然具有放射性,而政府仍然没有长期存储的地方,即使机器人可以有效地清理它。美国、法国、德国和日本面临类似的存储挑战。
一台潜水式VideoRay机器人在塞拉菲尔德的一个受污染废水池中航行。照片:Matthew Lloyd/Bloomberg即使世界上每个核电站明天都关闭,处理废料也需要一个世纪或更长时间,而这项任务将越来越多地落在机器身上。随着强大的计算机被压缩到更小的机箱中,未来十年内,机器人将获得更好的决策能力,使它们能够在不可预测的环境中即兴发挥,Paul Mort说,他负责塞拉菲尔德的机器人和自主系统开发。“这并不遥远,”他说。在人们担心抢走工作机会的机器人时代,Mort表示,这是一项人类将乐意交给机器的任务。
底线: 欧洲最大的核废料倾倒场是越来越自给自足的无人机的试验场,它们正在努力清理这里。