核设施退役和环境治理新技术

日期:2016-09-22 15:58 点击数:1605 来源:国家科技部共有条评论

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新兴技术正在使核设施退役和环境治理更加经济、快速和安全。从计划到实施、控制，新技术的应用都在不断增加。
    一、激光和无人机
    在核设施退役和环境治理启动前，专业人士需对过程的每一步做出计划，而这必须以对设施的结构和放射水平有清晰的概念为前提。这当然可以通过人力现场手工来完成，但激光扫描可以使这一工作更安全、更快捷、更准确地完成。激光扫描配以高技术装置，如远程操控伽玛照相机，可以准确而高效地测出设施的辐射水平，包括辐射剂量、辐射类型等。同样，治理完成后，也可以用同样措施高效、准确地测量治理效果。
    对环境治理专家来说，了解拟治理场地的污染详细情况也十分重要。装有探测装置的无人机对测量和评估一个场地表面情况将十分便捷和高效，将其与地面收集的数据相配合，可以很快评估出土壤中污染物的分布、浓度和性质等情况。
    在上述两种情况下，数据一经收集，利用最新的三维模型软件就可以将设施或场地的三维效果图描绘出来，为计划和治理提供科学模型和数据。
    二、机器人
    核设施中有很多角落和间隙，或因其空间太小无法进入，或因辐射过强不能进入。现在的机器人朝着微小、复杂而精细发展，使之能够进入各种各样的场地和极端环境。例如，多功能机器人臂在装上激光切割器的工具后，可以对难以达到的管道和反应堆组件进行切割。
    远程操控切割工具还可以实施水下操作，利用水对操作人进行辐射防护，在水下切割辐射组件可以防止辐射碎屑在空气中的传播。
    三、创新和自然治理
    “自然工程”正成为环境治理领域越来越广泛接受的概念。在一些情况下，利用自然的力量，而不是利用昂贵的工具和复杂的化学工程进行环境治理往往是最佳解决方案，让自然遵循其自有方式发展可能是最好的行动措施，但这需要对相关环境过程有详细的理解和预测。近年来计算工具、特征和监测技术变得越来越强大，也加强了人们采用此措施的信心。
    新兴的纳米治理技术正在利用人造纳米结构来快速、高效地减少污染物在土壤和地表水中的聚集。纳米粒子仅有一颗头发丝直径的十万分之一，有出色的存储、运输、穿透和分散能力。可以将其注入被污染物体的半表层来固定污染物质或降低其扩散性。同样，人们也可以利用纳米结构作为分子筛来控制污染物质。

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