Tsunami, která v roce 2011 zasáhla Japonsko, za sebou v jaderné elektrárně Fukušima zanechala velmi obtížné dědictví. Průzkum s pomocí kosmických částic s odstupem několika let ukázal, že kvůli výpadku chlazení došlo v prvních dnech fukušimské havárie 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 t, 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 podrobnějších informací o zmíněné hmotě hledá jen složitě. Vědci a inženýři však přesné složení ani fyzikální vlastnosti trosek stále neznají, a tudíž mají s vývojem bezpečné metody odstranění zbytků reaktorů potíž. 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. 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. Přesto se na přelomu října a listopadu podařilo specialistům vzorek odebrat, byť jen o velikosti menší než 5 mm. Ten pak pomaličku a opatrně přesunuli do připravené izolační nádoby, změřili jeho radiaci a zajistili, aby manipulace s ním dále byla bezpečná. Výsledky jsou v tomto ohledu velmi příznivé. Zjištěná úroveň radiace byla relativně nízká — 0,2 mSv/h (milisievert 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, z několika gramů materiálu nelze dělat 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 jsou pochopitelně zásadní informace pro vytvoření metodiky pro úplné odstranění trosek v budoucnosti. Plánem je v příštích desetiletích všechny zbytky paliva odstranit a elektrárnu zcela dekontaminovat. Stávající harmonogram počítá s tím, že hlavní práce by měly skončit někdy kolem roku 2050, ale nepochybně se může leccos změnit. Vždyť plán se teprve připravuje.
Roboti ve Fukušimě
Od prvního dne po zemětřesení a tsunami, které ve Fukušimě zničily chlazení reaktorů, 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 dosahovalo 25 Sv). Problémem bylo, že žádný z tehdy dostupných japonských robotů nebyl schopný zvládnout extrémní podmínky uvnitř budov. Většina se jich dnes staví pro relativně jednoduché, přehledné a předvídatelné prostředí továren. 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, umějí 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 je přitom 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. /jj/
