機器人、人工智能和三維模型

隨著越來越多的國家選擇立即拆除退役的核設施，機器人、無人機、人工智能和其他新興數字技術將在該領域發揮越來越關鍵的作用，這些技術已在幫助推進全球核退役項目。

為了有助于高效完成這項工作并降低風險，包括金融風險和放射性風險，各國正在轉向虛擬現實和三維仿真等高科技工具，隨著一些老化的核電廠和其他核設施逐步退役，這一趨勢在未來幾年似乎將加強。

“無論是在日本福島第一核電站等事故現場工作的抗輻射機器人，還是用于更好地規劃退役電廠拆除的三維建模，核退役部門都越來越發現自身處于技術創新的前沿。”“這些技術可為規劃和實施項目提供極其重要的見解，特別是在可能對人有風險的情況下，從而有助于確保這些工作安全有效地進行。”

從歐洲到亞洲和美洲，利用前沿技術克服獨特挑戰和推進退役項目的例子比比皆是。挪威能源技術研究所便是處于這一趨勢前沿的組織，它于2019年成為原子能機構協作中心，專注于支持原子能機構的活動和成員國核退役知識管理的數字化。該研究所已率先使用虛擬現實系統支持核環境中的維護和退役。

“可利用這些技術進行工作人員培訓，包括輻射可視化培訓，使他們了解輻射狀況。”能源技術研究所研究經理István Sz ke說，“能源技術研究所專業技術的核心是將核資產的三維數字模型與包括實時輻射物理模型在內的物理和人工智能模型結合起來。這意味著輻射可視化的背后是實際物理學，例如，輻射傳輸模型可計算待拆除設備周圍環境中存在的輻射水平，可對其可視化，用于規劃和培訓目的。”這種做法目前在退役計劃中越來越普遍，包括在動力堆和研究堆的退役以及燃料循環設施的拆除方面。

最近，能源技術研究所為旨在建立整個退役過程中使用的模塊化綜合信息管理系統的國際協作提供了支持。這包括建立一個基于三維掃描和計算機輔助設計的綜合系統，或制作包含三維放射學和其他數據的建筑信息管理模型。這種模型或設計可管理所有信息，與放射物理模型和其他系統集成并將它們全部整合到一個系統中，以支持將放射性風險降到“合理可行盡量低”的原則。

意大利和斯洛伐克的退役項目也成功地使用了數字仿真和三維建模。意大利負責退役與放射性廢物管理的國有核電管理公司（Sogin）利用三維模型和模擬幫助為反應堆拆除和廢物流管理做準備。斯洛伐克核和退役公司（JAVYS）在拆除該國博胡尼斯A1和V1核電廠動力堆部件時采用了三維模型和模擬。與能源技術研究所一樣，核電管理公司以及核和退役公司作為原子能機構退役和放射性廢物管理協作中心，與全球核能界分享知識和經驗。

當前的一個相關趨勢是使用機器人技術增加。由于自動化遠程操作機器人能夠更好地進入難以觸及的區域并進行工作，使工作人員能夠遠離用于操縱部件的工具工作，從而降低工作人員的風險，并提高效率。攜帶傳感器和三維系統的移動機器人越來越多地被用來掃描設施和收集數據，這些數據可用于構建場地的三維模型。“行業目前非常緊迫的目標之一是研究如何使用人工智能將現在很容易制作的三維掃描轉化為智能建筑信息管理模型。”z ke說，“與此相關的是設施‘數字孿生’開發，它不僅可以用來支持復雜系統的退役，而且可以搭建設施整個壽期的知識。”

2022年，原子能機構發起了一項旨在加強新技術和新興技術在核設施退役中作用的全球倡議。該倡議是參與規劃或實施退役和相關研究活動的組織之間的合作項目，旨在提供用于退役數據管理、規劃、許可證審批和實施的新興數字工具和技術的信息。

原子能機構核燃料循環和廢物技術司司長Olena Mykolaichuk表示：“該項目的目的是利用參與退役的各種組織的專門知識，充分發揮新技術和新興技術的潛力。”原子能機構將在2025年的一份報告中發布該項目成果，包括從幾個國家獲得的經驗信息，以進一步支持世界各地成功實施項目退役。