雖然乏核燃料不再維持可發電的核鏈式反應,但它仍然含有可用于武器的核材料。這就是為什么乏燃料核查成為原子能機構核保障工作的一個核心組成部分。
乏燃料通常貯存在水下以進行冷卻。核查水下乏核燃料可能是一個棘手而漫長的過程。它要求原子能機構視察員從乏核燃料池上方拍攝單個乏燃料組件圖片,每次有數百個組件。這一過程被確定為機器人技術有可能發揮有益作用的領域,因此2017年,原子能機構發起了一項挑戰活動,采用眾包方式尋求使乏燃料核查更加有效和高效的創意和解決方案。
在對世界各地核設施進行視察活動時,核保障視察員經常使用稱為改進型切倫科夫觀察裝置的小型手持式光學儀器。改進型切倫科夫觀察裝置用于證實貯存于水下的乏核燃料的存在情況。乏核燃料在從反應堆堆芯卸出后,通常放置于水下進行冷卻。視察員的任務是核實所貯存的燃料數量是否與國家當局申報的數量相符,并且沒有燃料被移出和可能從和平利用中轉用。
目前,保障視察員需要將改進型切倫科夫觀察裝置懸掛在乏燃料池上方的龍門架上,通過鏡頭手動觀察各個燃料組件。就機器人技術挑戰賽而言,原子能機構的目的是尋求一些設計,這些設計能夠將新開發的、可提供數字記錄的下一代切倫科夫觀察裝置安裝在一個小型機器人浮動平臺內,該平臺能夠自動地推動自身穿過乏燃料池表面。通過將下一代切倫科夫觀察裝置穩定在垂直位置,這個“水面無人艇”可以在更短的時間范圍內提供更清晰的圖像。
能夠為核不擴散努力以及原子能機構的重要核查工作做出貢獻非常令人激動。