全面清除核燃料碎片被認為是福島第一核電站退役的最大挑戰。

近日，日本東京電力公司利用水下機器人對福島第一核電站1號機組內部進行安全檢查。在反應堆基座底部，水下機器人拍攝到厚度為40厘米至50厘米固體沉積物，這些沉積物被認為是核燃料碎片。圖像顯示，反應堆基座有一半被損毀，鋼筋暴露嚴重，有些已經變形。據估計，核燃料碎片已經擴散到基座外部，同時基座的抗震性也引起擔憂。先前，東京電力公司曾對1號機組內沉積物進行取樣調查，計劃利用一年的時間通過分析元素類型和三維建模等手段，詳細了解機組內部情況。

碎片清除成機組退役難題

全面清除核燃料碎片被認為是福島第一核電站退役的最大挑戰。據國際核退役研究會估計，2011年，福島第一核電站事故中總共積累了約880噸核燃料碎片。

根據東京電力公司公布的調查報告，福島核電站1至3號機組碎片沉積情況各有不同。東京電力福島第一核電站退役促進公司代表小野明在接受日本廣播協會采訪時表示：“就我們所能確認的而言，1號機組沉積物似乎相對平整，與2號和3號機組情況有所不同。還有一種可能性是，核燃料熔化方式可能與迄今為止的假設不同。我們希望繼續調查，以了解事故進展情況，并為清除燃料碎片進行全面分析。”

在三座機組中，由于2號機組未遭遇氫氣爆炸，損毀的結構物相對較少，在調查中取得進展最大。東京電力公司在2018年的調查中確認，在基座附近有一個厚度在40厘米至70厘米之間、被認為是核燃料碎片的卵石狀沉積物。日本政府和東京電力公司計劃明年下半年，利用機械臂試驗性清除2號機組內部分碎片，但數量預計僅限制在數克。而2017年對3號機組的調查顯示，其燃料碎片沉積物中心最高點超過3米。

清除方案仍在討論

據日本媒體報道，為選擇一個可行的核燃料碎片清除方案，日本政府相關機構成立了一個由國內外10位專家組成的委員會，他們將審查清除方案的安全性和技術可行性，并在明年春天之前提交審查結果，東京電力公司將據此選擇碎片清除方案。

清除的難點在于，1至3號機組融化的核燃料已經突破了反應堆，同時安全殼也遭到破壞導致無法滿量蓄水。因此，無法用水灌滿反應堆屏蔽輻射，并將反應堆內的碎片在水下裝入容器。為此，上述委員會目前提出兩種方案：一種是在外部建設一個能夠將整個機組覆蓋的結構，在其內部注水并清除碎片;另一種方案則是在不注水的情況下，直接在空氣中清除碎片，而這種嘗試在世界上還沒有先例，必須采取措施防止放射物擴散，并需確保在輻射環境中作業安全。

清除工作或將是“持久戰”

“日本政府和東京電力公司所說的‘退役’是指將核燃料碎片從機組中取出，密封在一個特殊的容器中，并運出福島縣。”原京都大學反應堆實驗所助理教授小出裕章指出。

目前，日本政府和東京電力公司正在按照一個退役路線圖進行工作，計劃在30-40年內完成福島第一核電站退役。但小出裕章認為，所謂退役線路圖只不過是一場“幻想”。“事實證明，碎片已經從反應堆基座內處擴散出來。開啟安全殼和壓力容器蓋子從上方抓取碎片的計劃無法完成清理。而從側面挖洞進入機組底部的方法同樣行不通，因為這意味著沒有水可以用于屏蔽輻射，而且這種方法也只能清除擴散至基座外部的碎片，對基座內部大量堆積的碎片依然束手無策。”小出裕章表示。

小出裕章認為日本政府和東京電力公司要做好“打持久戰”的準備，他們唯一能做的就是用混凝土結構的“石棺”封住整個反應堆，等待輻射衰減和相關技術的發展，靜待有朝一日能夠實現核燃料碎片的全部清理，但這可能需要100到200年的時間。