Jacobs baut Roboter zur Probenahme im Kernkraftwerk Fukushima

Die Firma Jacobs hat einen Roboter entworfen und gebaut, um Informationen über den Zustand der beschädigten Reaktoren im Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi zu erhalten. Als Folge eines Erdbebens und Tsunamis ereignete sich dort 2011 ein Reaktorunfall und kam es zu Kernschmelzen in drei Reaktoren. Unter extrem hohen Temperaturen sind kieselsteinartige Ablagerungen und Trümmer entstanden, die aus geschmolzenem plutoniumhaltigem Brennstoff, der Ummantelung der Brennstäbe, Bestandteilen des Reaktordruckbehälters und Beton bestehen.

Über die chemische Zusammensetzung der hochaktiven und schwer zugänglichen Brennstofftrümmer am Boden des Reaktorsicherheitsbehälters ist nur wenig bekannt. Sie müssen aber entfernt und entsorgt werden, da Reaktordruckbehälter und Reaktorsicherheitsbehälter beschädigt sind. Dies ist eine der grössten Herausforderungen im Rahmen des Stilllegungsprozesses von Fukushima-Daiichi. Die Strahlung in der Nähe der Brennstofftrümmer ist zu hoch für Menschen, wodurch bereits mehrmals Roboter eingesetzt wurden, um Bilder und Messergebnisse zu erhalten. Doch selbst Roboter sind wegen der Strahlung ausgefallen.

Probenahme dauert nur acht Minuten
Der in Grossbritannien entworfene Roboter soll gemäss Jacobs ferngesteuert Trümmer für Analysen einsammeln. «Ein Prototyp des Geräts hat die äusserst anspruchsvollen Werksabnahme- und Leistungstests bestanden und erfüllt damit die Anforderungen von Mitsubishi Heavy Industries (MHI), die das Projekt zur Entwicklung des Geräts leitet», schrieb Jacobs. MHI führe dieses Projekt über das International Research Institute for Nuclear Decommissioning durch, das vom japanischen Ministry of Economy, Trade and Industry finanziell unterstützt werde. Der Roboter habe «mehr als 300 funktionelle, betriebsrelevante, leistungsbezogene und geometrische Anforderungen» erfüllen musste. Zum Beispiel musste er klein genug sein, um in den beschädigten Reaktorsicherheitsbehälter einzudringen, um dort Sand und Kieselsteine bis zu einer Grösse von 10 Millimetern mit einer eimerähnlichen Rückholvorrichtung aufzunehmen.

«Versuche haben gezeigt, dass ein ferngesteuerter Bediener, der von den Bildern einer eingebauten Kamera geführt wird, nicht mehr als acht Minuten benötigt, um das Gerät in den Sicherheitsbehälter einzuführen und Trümmerproben zu entnehmen, wodurch die Auswirkungen von Strahlungsschäden auf die Funktion des Geräts minimiert werden», erklärte Jacobs. Das Unternehmen erwarte, dass man – nach einer erfolgreichen Prüfung und Bewertung in Japan – eine strahlenresistente Version bauen werde, die in der Lage sei, die wichtige Aufgabe der Entnahme von Proben aus dem hochgradig kontaminierten Reaktor zu erfüllen, so Jacobs. «Die Untersuchung der geborgenen Trümmerproben wird entscheidende Daten für die nächsten Schritte bei der Sanierung und Stilllegung der Reaktoren in Fukushima liefern.»

Am 19. Mai 2022 hat Jacobs zudem mit der Fukushima Decontamination and Decommissioning Engineering Company von Tepco einen fünfjährigen Rahmenvertrag abgeschlossen. Jacobs wird die Rückholung von Brennstofftrümmern und die Stilllegungsarbeiten von Fukushima mit seinen «fundierten Fachkenntnissen und jahrzehntelangen Erfahrung an grossen Nuklearstandorten in den USA und Grossbritannien» unterstützen.