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核废料激光切割机器人蛇



数十代核反应堆不符合现代安全要求，在道德和技术上已过时。现在，世界各地的旧核电厂必须逐步退役并关闭，将乏燃料和设备切碎，倒入混凝土并弃置在远离人的地方。

乏核燃料和其他废物的后处理和处置是一项复杂的工程任务。首先，由于安全原因，核电站的所有操作都是由机器人执行的，而不是由人执行的。燃料本身和反应堆碎片应切成小碎片，并放在容器中进行处置。例如，在切尔诺贝利核电站，这些罐的长度仅为4444毫米，直径为1876.4毫米。在切尔诺贝利核电站，使用固定式圆锯，该圆锯只能切割先前放置在机器中的棒。

切尔诺贝利核电站的乏燃料输送和切割工作是通过远程控制自动进行的。美国Holtec公司为此建立了一个机器人迷你工厂在其上准备要处理的乏燃料。


废燃料“ISF-2»（乏燃料临时贮存设施，方案干燥储存 ISF- 切尔诺贝利，其中所述废物的处置前的切削境内2）

切割片段乏燃料棒之后被放置成与双层壁，填充有混凝土，并转移罐在存储中。


切尔诺贝利核电站临时乏燃料存储设施中的乏燃料存储区域

如果您只需要切杆，而切尔诺贝利核电站则别无其他，则这是一项相当简单的任务。一个简单的激光切割机就足够了。


带有圆锯的切割机，用于切割杆。该照片是在ISF-2工厂接受运营期间拍摄的

切尔诺贝利核电站的例子很好地说明了工程师在开发用于削减核废料的自动化设备时面临的问题。幸运的是，科学并没有停滞不前，机器人公司已准备好提供更先进，更通用的设备来处理核废料。鉴于有必要使不安全的旧核反应堆退役，此类设备将派上用场。

英国公司OC Robotics开发了一种不寻常的机器，该机器看起来像一条带致命刺伤的厚金属蛇。这是一个机器人操纵器LaserSnake2，可以精确地定位在所有自由度上，并配备了功能强大的激光切割机，可以切割任何材料。


该项目自2013年以来一直在开发中。它由OC Robotics领导，TWI，国家核实验室，ULO光学和激光光学工程部门参与。资金由英国创新局，英国能源与气候变化部以及英国核退役管理局提供。

在2016年7月至8月对“激光蛇”进行了三年开发之后，该机器在英国塞拉菲尔德的第一代后处理厂进行了安装和测试。这是爱尔兰海沿岸的一个大型核设施。多年来，这里一直生产武器级p（自1950年以来），为核电站生产燃料，处理辐照过的核燃料，并运营核电站（1956年至1983年）。

LaserSnake2操作表明机器成功完成了任务。 2016年11月，该机器人甚至获得了英国核退役管理局的技术/创新实施奖。

新一代技术可以在核废料处置和处理的实际条件中找到广泛的应用。包括正在退役的站点。

该切割机是基于具有光学聚焦系统的强大激光器设计的（在测试5千瓦激光器和各种衍射透镜时，请参见光束参数和切割速度）。



LaserSnake2切割机甚至可以处理较厚的金属零件。



火炬由位于安全室的一组工程师进行远程控制。



开发人员认为，LaserSnake2不仅可用于废物处理，还可用于在任何恶劣或受限条件下（包括在水下）进行激光切割的任务。将来，没有什么可以阻止此机器人与移动平台的结合，从而为其提供一定的移动自由度。

除了核能之外，LaserSnake2还建议用于石油和天然气领域，该设施可以参与管道和设备的检查和维修以及建筑和工程。例如，在飞机机翼的组装和维护期间，在设计客机的狭窄条件下。

随机器人一起提供了管理软件。开发人员可以根据特定任务定制LaserSnake2设计。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399671/

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