Článek
Článek si také můžete poslechnout v audioverzi.
Tsunami, která v roce 2011 zasáhla Japonsko, za sebou v jaderné elektrárně Fukušima zanechala velmi obtížné dědictví, jak s odstupem několika let ukázal průzkum s pomocí kosmických částic.
Vyšlo najevo, že kvůli výpadku chlazení došlo v prvních dnech k roztavení jaderného paliva v reaktorech číslo jeden, dva a tři. To se smísilo s dalšími materiály uvnitř reaktoru a vytvořilo extrémně radioaktivní hmotu: pevnou, neznámého složení a velmi těžko přístupnou.
Celkové množství jedovaté taveniny se odhaduje na zhruba 880 tun a dokud se ji nepodaří zabezpečit v opravdu kontrolovaných podmínkách, následky havárie nelze považovat za zcela odstraněné.
Odpověď na otázku, jak na to, se bez toho, aniž bychom o této hmotě věděli více, hledá složitě. Vědci a inženýři stále neznají přesné složení ani fyzikální vlastnosti trosek. A bez toho lze těžko vyvinout bezpečnou metodu, jak zbytky z reaktorů odstranit.
V posledních letech se tak připravoval program průzkumu podmínek v reaktoru, který nedávno zažil malý milník. Začátkem listopadu se podařilo poprvé v jednom z reaktorů (konkrétně číslo dva) odebrat a pak z něj vyjmout malý vzorek zbytků roztaveného jaderného paliva k prozkoumání.
Jak probíhalo vyzvedávání paliva z Fukušimy.
V běžných podmínkách by šlo vlastně o banální úkol. V zásadě stačí překonat jen pár metrů, ale situace je tak nepříznivá, že to nejde jinak než s pomocí zařízení vyvinutého speciálně pro tento účel. I když média obvykle mluví o „robotu“, v podstatě se jedná o dálkově ovládané teleskopické rameno. Byť jde o zařízení relativně prosté, při nasazení v podmínkách reaktoru trpělo neustálými problémy, například s kamerami.
I tak se na přelomu října a listopadu podařilo odebrat vzorek o velikosti menší než pět milimetrů. Ten se pak pomaličku a opatrně přesunul do připravené izolační nádoby, aby se změřila jeho radiace a zajistilo, že manipulace s ním je bezpečná.
Výsledky jsou v tomto ohledu velmi příznivé. Zjištěná úroveň radiace byla relativně nízká – 0,2 milisievertu za hodinu ve vzdálenosti 20 cm, což je dost malá hodnota na to, aby se se vzorkem dalo bezpečně pracovat. Zároveň je ovšem jasné, že jeden vzorek stačit nebude a průzkum bude pokračovat, takže není správné dělat z několika gramů materiálu dalekosáhlé závěry.
Vzorek v každém případě čeká cesta do výzkumného zařízení Japonské agentury pro atomovou energii v prefektuře Ibaraki. Tam se budou vědci podrobně zabývat jeho analýzou, aby zjistili chemické složení, tvrdost a další vlastnosti. Což pochopitelně jsou zásadní informace pro vytvoření metodiky pro úplné odstranění trosek v budoucnosti.
Plánem je v příštích desetiletích všechny zbytky paliva odstranit a elektrárnu zcela dekontaminovat. Stávajících harmonogram počítá s tím, že hlavní práce by měly skončit někdy kolem roku 2050, ale nepochybně se může ještě změnit. Vždyť plán se teprve připravuje.
Roboty ve Fukušimě
Od prvního dne po zemětřesení a tsunami, které zničily chlazení reaktorů ve Fukušimě, inženýři zoufale toužili získat přehled o tom, co se v reaktorech děje a jak to v nich vypadá: jaká je úroveň radiace, stav roztaveného paliva a další klíčové informace.
Lidé do nitra reaktorů nemohli a nemohou; v některých částech byl naměřen takový tok záření, který by člověka zabil během několika minut (maximum bylo 25 sievertů).
Problémem bylo, že žádný z tehdy dostupných japonských robotů nebyl schopný zvládnout extrémní podmínky uvnitř budov. Většina robotů se dnes staví pro relativně jednoduché, přehledné a předvídatelné prostředí továren.
Fukušima a útěk od jádra
Dobová popiska z 2. května 2011: Německá kancléřka sleduje z vrtulníku pobřežní větrný park „Baltic 1“ poblíž pobřeží Zingstu na severovýchodě Německa. Angela Merkelová se v důsledku katastrofy v japonské elektrárně Fukušima chystá stanovit „pevné datum“ přechodu z jaderné energie na alternativní formy energie.
Od okamžiku, kdy po jaderné katastrofě ve Fukušimě kancléřka přikázala okamžitě vypnout část německých jaderných elektráren a další připravit na odstavení do roku 2022, je tento její krok předmětem podezřívavých interpretací a spekulací: chtěla vyhrát zemské volby, které se konaly ve stínu fukušimské noční můry? Nadbíhala voličům a jejich protijaderným náladám? Chtěla si uvolnit cestu k budoucí spolupráci s Zelenými?
Kdo čeká rozuzlení téhle hádanky, bude zklamán. Angela Merkelová v pamětech opakuje stejné důvody radikálního adieu jádru, jako v roce 2011: Pokud došlo k tragédii v technicky vyspělém Japonsku, nedalo se prý se vyloučit totéž ani v Německu.
Problém je v tom, že tato argumentace je dnes stejně sporná jako tehdy. Japonská bezpečnostní opatření rozhodně nepatřila ke zlatému standardu a ta německá byla často násobně robustnější. Je nepravděpodobné, že by to kancléřka nevěděla.
Japonsko, které se samo považuje za světovou velmoc v robotice, se nakonec muselo obrátit do zahraničí. Prvními průzkumníky se tak stali američtí vojenští roboti jako PackBot od společnosti iRobot, kteří poskytli vůbec první pohled do zničených reaktorů. Až o několik měsíců později se do akce zapojil Quince, japonský robot navržený pro záchranné operace, který prošel úpravami, aby zvládl podmínky ve Fukušimě.
Příprava vhodné flotily mechanických průzkumníků trvala celé roky. Roboti se stali nedílnou součástí prací na dekontaminaci a demontáži elektrárny. I když flotila fukušimských robotů sdílí některé konstrukční principy (několikanásobné zálohování výpočetního výkonu, jaké je obvykle třeba u kosmických sond), jejich podoba je velmi různorodá.
Vývojáři tvoří stroje pro konkrétní úkoly, jako je průzkum, mapování radiace, odstraňování trosek a čištění zasažených povrchů. Například roboti typu Quince byli vybaveni kamerami, radiačními měřiči a lasery pro 3D mapování.
Používá se i „hadí“ robot, který se dokáže plazit potrubím a zkoumat těžko přístupná místa. I když jeden z těchto strojů při misi uvázl, jeho data přinesla cenné informace o stavu roztaveného paliva. Další roboti, jako ti vyvinutí společností Toshiba, umí odstraňovat povrchovou kontaminaci suchým ledem nebo manipulovat s troskami pomocí speciálních nástrojů.
Zařízení, která se po fukušimských reaktorech pohybují, přitom nejsou z technického hlediska nijak převratná. V mnoha ohledech jsou postavena na dostupných technických řešeních, jen upravených pro specifické podmínky.
Hlavní úpravou přitom je pochopitelně přidávání stínění citlivých součástek, tedy elektroniky, před účinkem záření v elektrárně. Jde tedy hlavně o to, „kolik olova obalí okolo všech elektrosoučástek“, jak to pro Český rozhlas před časem shrnul Martin Pecka z Fakulty elektrotechnické ČVUT.
