环保百科今天分享前方核能！威立雅机器人解决方案安全退役核反应堆，大家是否对前方核能！威立雅机器人解决方案安全退役核反应堆感兴趣呢。
上世纪以来，全球核电发展迅速。据国际能源署统计，如今，全世界30个国家共有约450座核电站。作为重要的清洁能源，核电占了全球发电量的10%。然而，随着民用第一代核反应堆将达到其预期使用年限，全球范围内需要退役的反应堆数量将会普遍增加，退役问题随之而来。
高危险 高成本 高难度 核反应堆兴建时难别亦难
据统计，2040年前全球将有近200座反应堆到达使用年限。正常情况下，核电站的寿命在30到40年。出于安全的考量，老化的核电站必须被拆除。
然而核反应堆的拆除并不简单。据统计显示，拆除一个百万千瓦级核电站，将带来约1800立方米的混凝土和废钢铁，足以堆满一个4米高的橄榄球场。因此，工程成本将高达几十亿美元，时间跨度长达数十年！
此外，拆除工程往往面临两个难题：
1.整个拆除工程将置于高放射性环境中，人类无法承受。
2.核废料具有很高的放射性，最长可持续百万年之久。如何妥善处理，防止其进入生物圈造成极其严重的环境灾难，是全球难题。
威立雅携手法国电力公司 机器人助反应堆安全退役
为此，威立雅与法国电力公司（EDF）于去年6月签署协议，共同开发机器人解决方案，用于法国和全球范围内的气冷堆拆除以及放射性废物玻璃固化处理。
图：威立雅总裁与法国电力公司总裁（来源：威立雅）
GeoMelt®玻璃固化技术
由于无法消除核废料的放射性，为它找到无坚不摧的安身之所极为重要。目前安全处理核废料最有效的是玻璃固化手段：玻璃体作为一种非晶态物质，对不同元素有着广泛的包容性，而且具有良好的耐久性。
经由威立雅的GeoMelt?技术固化的玻璃异常坚固，是混凝土大理石的数十倍。它可以将放射性元素牢牢固定，为之后的安全贮存打下坚实基础。
|图：威立雅GeoMelt®技术操作现场（来源：威立雅）
具体做法是将核废料与玻璃添加剂投入有耐热图层的烤箱，并加入含硅、硼等元素的氧化物，进行1200摄氏度的加热。期间，危险废物会在高温中溶解，回归到碳、氯等简单的化学元素，而放射性核素则被捕获在玻璃基质中。之后，为了最大程度上确保安全，威立雅会直接在最终储存容器中对该混合物进行玻璃化，避免转移或其它操作。
为确保固化玻璃符合法国核安全局（ASN）制定的安全示范标准，在将它们送入国家放射性废物管理局（Andra）储存中心之前，威立雅还将分析确认其中每种废料的物理化学成份及活性，保证废料的可追溯性。
图：GeoMelt®技术将核废料玻璃固化（来源：威立雅）
玻璃固化还有减少废料初始体积这一巨大优势。采用传统的水泥固化会让处理后的废料体积增加到原来的5到10倍。而GeoMelt?技术平均可以将废料的原始体积缩小一半，在某些情况下甚至能将其完全消除！如此一来，便可以提高储存容量，减轻操作与成本压力。
GeoMelt?不仅通过英国原子能管理局和美国能源部的测试，它在性能与成本上的优越表现也在实践中得到验证。自20世纪90年代以来，威立雅在美国、英国、澳大利亚、日本和其他国家的各个项目上，运用GeoMelt?技术成功处理了大量核废料和危险废物，固化成的玻璃已超过26000吨。
精准又全能的远程操作方案Dexter
在进入反应堆堆芯之前，首先需要实实在在地拆除全部混凝土和钢材构架。这一阶段的工作异常复杂。出于经济和安全考虑，早期建造的核电站的核心部分的设备都由极厚的水泥严密包覆。一般来说，拆除的混凝土部分的体积通常是内部设备的20倍。而且，由于作业空间有限且具有极强放射性，工作人员无法在现场操作。
为此，威立雅开发了DEXTER主从式操纵器和现实虚拟系统来完成远程操控任务，以便提高工作效率、确保人员安全。
图：威立雅员工在调试DEXTER机械臂 （来源：威立雅）
在各种复杂的作业现场和意外情况面前，DEXTER都能应对自如：它能轻松地举起100公斤的重物，也可以轻巧地捡起一支小小的铅笔；感应力超强的它甚至可以感知到平面上贴着胶带！有了它的帮助，工作人员可以在几公里之外通过远程控制进入燃料堆或者核设施内部，完成切割、清洁、处理、再包装及检查等任务，此外还能在水下或者受损的反应堆这样极端的环境中完成修复工作。
更为强大的是，威立雅为DEXTER装备的功能达2000种之多，可以根据不同的作业环境及需求进行定制服务。比如，威立雅与法国电力公司合作，将Dexter用于从退役的核反应堆中分类、识别和打包放射性废料。
图：DEXTER远程操作控制室（来源：威立雅）
对于威立雅来说，技术和工具固然很关键，但更重要的是丰富的经验。威立雅的核清理团队在世界各地处理过多种多样的设施和情况，因此可以快速制定相应的解决方案，进行更好的整合和部署，把对环境和健康的影响降到最低。
“我们将自己视为远程操作解决方案提供商。所有的设施的构造都是独一无二的，我们需要确定如何进入燃料箱或者核设施内部对其进行清理，并为此创造一整套适用的工具和设备。”
——威立雅介入部副总裁马修·科尔
日本福岛第一核电站泄漏后的清理；英国塞拉菲尔德核燃料再加工厂的清理；法国原子能委员会的合作…… 威立雅的技术和专长在遍布全球的项目中都得到了认可。
随着中国1991年建成的第一座核电站――秦山核电站到达年限，核设施拆除以及放射性废物处置市场的规模在未来将会大幅增长。
作为全方位核清理领域专家，威立雅将凭借独特的技术解决方案和丰富的全球项目经验，安全拆除核反应堆，为我们的家园消除隐患。
（编辑：小虫）