雖然乏核燃料不再維持可發(fā)電的核鏈?zhǔn)椒磻?yīng),但它仍然含有可用于武器的核材料。這就是為什么乏燃料核查成為原子能機構(gòu)核保障工作的一個核心組成部分。
乏燃料通常貯存在水下以進行冷卻。核查水下乏核燃料可能是一個棘手而漫長的過程。它要求原子能機構(gòu)視察員從乏核燃料池上方拍攝單個乏燃料組件圖片,每次有數(shù)百個組件。這一過程被確定為機器人技術(shù)有可能發(fā)揮有益作用的領(lǐng)域,因此2017年,原子能機構(gòu)發(fā)起了一項挑戰(zhàn)活動,采用眾包方式尋求使乏燃料核查更加有效和高效的創(chuàng)意和解決方案。
在對世界各地核設(shè)施進行視察活動時,核保障視察員經(jīng)常使用稱為改進型切倫科夫觀察裝置的小型手持式光學(xué)儀器。改進型切倫科夫觀察裝置用于證實貯存于水下的乏核燃料的存在情況。乏核燃料在從反應(yīng)堆堆芯卸出后,通常放置于水下進行冷卻。視察員的任務(wù)是核實所貯存的燃料數(shù)量是否與國家當(dāng)局申報的數(shù)量相符,并且沒有燃料被移出和可能從和平利用中轉(zhuǎn)用。
目前,保障視察員需要將改進型切倫科夫觀察裝置懸掛在乏燃料池上方的龍門架上,通過鏡頭手動觀察各個燃料組件。就機器人技術(shù)挑戰(zhàn)賽而言,原子能機構(gòu)的目的是尋求一些設(shè)計,這些設(shè)計能夠?qū)⑿麻_發(fā)的、可提供數(shù)字記錄的下一代切倫科夫觀察裝置安裝在一個小型機器人浮動平臺內(nèi),該平臺能夠自動地推動自身穿過乏燃料池表面。通過將下一代切倫科夫觀察裝置穩(wěn)定在垂直位置,這個“水面無人艇”可以在更短的時間范圍內(nèi)提供更清晰的圖像。
能夠為核不擴散努力以及原子能機構(gòu)的重要核查工作做出貢獻非常令人激動。