无人机飞入核电站，核废料清理进入“机械”时代

在即将被机器取代的众多工作中，类似于拆弹、地心探测等极端恶劣环境下的工作恐怕是最没有争议的。英国历史最悠久的核电厂区塞勒菲尔德，就已经使用无人机和机器人进行核废料的清理了。

塞拉菲尔德位于伦敦以北约500公里处，由英国核燃料公司经营，最盛时期雇佣工人达1万人，于1950年代就开始运行，內有核电厂、核废料儲存槽以及废料再处理厂。因其处理核废料的技术十分尖端，日本、德国、瑞士、西班牙、瑞典、意大利、荷兰、加拿大等9个国家的34家核电厂，都选择把核反应堆中用完的废料运到塞勒菲尔德，被环境保护主义者称为“世界核垃圾箱”。

加工后的核废料能循环使用，可以节约大量能源和资金。但是这个英国的纳税大户也饱受职责，邻国爱尔兰及周边国家一直指责该厂污染了爱尔兰海的海水，并不断对英国政府施压，要求关闭这家工厂。目前赛勒菲尔地区多处核污染严重，数百桶的核废料散布在荒废的厂区中，英国核能除役署（NDA）每年投入数以亿计的资金在核废料处理以及设备除役上，由于辐射污染严重，人类无法轻易进入厂区的核心地带。

科技让人类不再束手无策，由英国 CREATEC 公司和 Bluebear 公司共同研发的 RISER 无人机以及Forth Engineering 研发的机器人蜘蛛 Latro 成为了塞拉菲尔德核废料处理的主力。

RISER是一款电动四轴无人机，装备了 GPS、高清摄像机和 N-Visage 3D 伽马辐射成像仪，并且内置了一个小型 3D 伽马摄像机，可以用可视化的方式映射出反应堆的辐射量，并生成扫描地区的3D高清污染物分布图。RISER 飞行器相当灵活，由类似Xbox手柄的控制器操纵，可在复杂环境中执行任务，如穿过反应炉内的管道等。

其中，由CREATEC 开发的N-Visage 3D 伽马辐射成像仪是目前核工业辐射检测系统中功能最强大的工具级产品，其采用基于CZT检测器技术的独特成像系统，并配有360°球面摄像机和激光测距仪，通过这种技术组合，每次扫描都会产生详细、可见的辐射情况数据和模型，并可以运用于不同的核处理场景。该仪器能在3小时内完成伽玛图像处理，其图像分辨率为1200万像素。除了英国，N-Visage也参与了美国和日本福岛等地核电站的复杂清理工作。

2015年，易捷（Easyjet）航空使用RISER无人机对其欧洲10个工程基地的飞机进行了损伤检测，采用预先编程的无人机可以将飞机遭受雷击或雹灾后所需的检查时间从超过24小时减少到2小时，并为后续的详细人工检查精确定位，大幅减少停飞时间。

2016年，RISER无人机飞上了已经退役的英国皇家海军航母，对其进行了内部损伤检查。

此项试验验证了RISER无人机在近乎黑暗环境中的飞行和安全导航能力。

据悉，CREATEC 和 Bluebear 两家公司也正在寻求其他工业领域中的应用机会并计划在未来推出更丰富的Riser产品线。

和RISER 无人机互为搭档的机器人蜘蛛 Latro，由Forth Engineering公司和曼彻斯特大学共同开发，它是一款厨房桌小大的六足机器人，主要负责核废料的清理工作。它的不锈钢机器腿可以承载一个人的重量，头部由电路板和连接器件组成。Latro搭载智能传感器、相机、激光扫描仪和智能操作系统等一系列装备，可以利用内部传感器在崎岖的地形上进行导航，并通过实时3D成像将信息传输给远程操作员。目前，Latro仍处在开发和试验阶段。

随着近几年核电厂事故频发，很多早已过服役期的核电厂都面临退役的处理，越来越多的无人机和机器人也将投入到这些高危的任务中。2011年日本·福岛核电站泄漏事故发生后，有很多机器人都在核灾区进行了辐射检测和燃料清理工作，如专门为检测辐射量研发的“蝎子”机器人，“蝎子”由东芝研制，长约 60 厘米，能够通过直径只有十厘米的管道，由分别装在尾巴和机身前端的两个摄像头来记录图像数据，内置的传感器则用于检测环境的辐射水平和温度；日立也研发了两款机器人用于一号核反应堆的事故处理，其中，重约7.5千克的“变形机器人”可在狭窄管道内蛇行，为取出熔化后掉落的核燃料进行调查，而重约31.5千克的“游泳型机器人”则可在核污水中自由移动，为了躲避障碍物，该机器人还配备了6个小型螺旋桨，可在水中进行水平和垂直移动，负责调查冷却水泄漏点及燃料状态。

不过，利用机器人进行核废料清理的研究仍然十分紧迫，上述用于福岛核电站的机器人均因遭受辐射太强而出现故障，最终一去无回。未来，进行长时间辐射状态下的运行测试是核废料清理机器人需要突破的瓶颈。