挪威辐射和核安全局(DSA)的Øyvind Aas-Hansen很高兴与俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)应急中心的Aleksandr Vazhenin和Pavel Borisov进行合作。北冰洋水域核动力船舶数量的激增引起了国际安全专家的关注,他们最近联合前往熊岛和斯瓦巴群岛,研究如何使用无人机来探测可能出现的危险辐射。
“海上发生核事故时,无人机是应急部队的一个有力工具,”DSA的高级顾问Øyvind Aas-Hansen说。救援人员的安全始终是首要任务,而且,在所有危险作业中实时了解辐射水平至关重要。
最坏的情况是核动力船舶的反应堆熔毁,或运载放射性废物的货船失火,在这些情况下,船员不得不弃船。
2018年,挪威北部共有12艘来访的北约核潜艇,这还是历史上第一次。潜艇在特罗姆瑟以西马朗艮地区的Hekkingen fyr附近浮出水面。在挪威、冰岛和格陵兰之间的战略重要水域继续对俄罗斯潜艇进行猫捉老鼠捕猎之前,潜艇正在寻找补给或进行船员更换。
就是在这里,在特罗姆瑟的塞尼亚岛外的国际水域,30年前,即1989年6月26日,俄罗斯Echo-II级潜艇K-192在此遭受了严重的反应堆冷却剂事故,放射性碘随反应堆蒸汽泄漏。当时,该船被拖到挪威最北部海岸附近的科拉半岛海军母港。
由于担心类似的事故可能再次发生,挪威正在推动国际社会加强核辐射应急准备意识。
“挪威是一个小国,我们很幸运能与俄罗斯和美国进行合作,这两个国家在辐射应急方面都处于领导地位。”
2015年,北极理事会成立了一个名为ARCSAFE的专门小组,目的是在国家辐射当局和其他救援机构之间分享知识和经验。
北极辐射协议
“挪威建议成立一个专家组,其中一个任务是调查北极理事会可能达成的辐射紧急情况协议,就像已经存在的石油泄漏和搜救合作一样,”Øyvind Aas-Hansen说。
他说,这样的协议不会取代任何运作良好的协议安排,如国际原子能机构(IAEA)的《及早通报核事故公约》,而是作为一种补充来加强北极地区跨境海上防备。
“国际原子能机构没有异议。我们需要一个北极理事会辐射专家组和相应的协议。向北航行的核动力船舶数量激增让我们倍感担心,”Aas-Hansen解释说。“北极理事会协商一致,因此,如果没有任何成员国提出抗议,很快在12月雷克雅未克举行会议之后,专家组将开始运作。”
冰岛在2019年至2021年期间担任北极理事会主席。
关于处理海上放射性和核紧急情况的北极合作协议将为多国演习打开大门,当核警报响起时,各国能够更好地交流信息和计划,合作解决问题。
与此同时,辐射监测方面的国际专家与正在研究在北极使用无人驾驶飞行器潜力的行业开发商进行了合作。来自俄罗斯、美国、德国、瑞士和挪威的约30名相关人员于今年6月从特罗姆瑟经熊岛前往斯瓦巴群岛参加北极无人机活动,《巴伦支观察家》也参加了活动,2019年北极无人机活动的重点是明确的辐射准备和应对。
北极无人机活动由挪威工程师和技术专家协会NITO发起,活动内容为在“Helmer Hanssen”号上进行一次航行,这艘船隶属于挪威北极大学(UIT),是一艘研究用船。
“作为一个拥有近9万名成员的组织,我们所关心的不仅仅是工资和关税,”参加这次航行的NITO主席Trond Markussen说。“技术专长是解决我们所面临的挑战的先决条件。尤其是在脆弱的北方。如果我们能够帮助将环境和安全机构与技术部门联系起来,我们就已经实现了进行这些无人机集会活动的目标。”
飞行辐射探测器
有些环境对人类来说太危险,无法调查和收集数据,核事故现场就是这样一个地方,如果它发生在海上的话。
无人驾驶飞行器,也就是无人机,可以在空中携带盖格计数器、照相机或其他工具,越过危险物体,比如起火的潜艇。因此,无人机可提供更长的安全距离,应急响应单位在登船或航行前可以更妥善地做好准备。
美国和俄罗斯都有核应急小组,装备了各式各样的传感器,用于船上的载人飞机。无论是固定翼还是四翼飞机,目前无人机仍处于早期发展阶段,但两国都对如何使用无人机来探测辐射十分感兴趣。
圣彼得堡的Rosatom团队拥有一些无人驾驶飞机,他们对未来的无人机应用感到兴奋。
团队的放射科主任Aleksandr Vazhenin解释了跨境合作的重要性。“我们交换了有关测量设备和实验室程序的信息,这提高了相互信任的水平。”
然而,Rosatom的应急小组只负责民用核设施,如发电厂和摩尔曼斯克的破冰船舰队。在被问及是否可能与操作核动力潜艇的海军进行合作时,Vazhenin 表示“这很困难”。
在这次航行中,一同前往斯瓦巴群岛的还有来自美国内华达国家安全区(NNSS)遥感实验室的代表。NNSS为美国能源部国家核安全管理局工作。与Rosatom一样,NNSS也在检测空中系统,这些系统可以部署在任何可能发生放射性释放的地方。
在北极理事会的工作中,美国能源部(DOE)和Rosatom都是合作伙伴。瑞典辐射安全局、丹麦应急管理局和挪威的辐射和核安全局也都是合作伙伴。
更多的海上反应堆
《巴伦支观察家》最近发表了一份pdf版的清单,列出了俄罗斯北极地区越来越多的反应堆,这是《巴伦支观察家》关于欧洲-北极地区发展的分析性科普研究的一部分。
根据这份清单,目前俄罗斯北极地区有39艘核动力船舶或安装设施,共有62座反应堆。其中包括31艘潜艇、1艘水面舰艇、5艘破冰船、2座陆上和1座海上浮动核电站。
“到2035年,俄罗斯北极地区将成为地球上核含量最高的水域。”
展望未来15年,包括潜艇在内的船只和由反应堆提供动力的装置的数量估计将增加到74艘,共94个反应堆,而且数量可能增至114个。除了正在建造的新破冰船和潜艇外,俄罗斯正在为苏联时期的想法扫清障碍,即要利用核能进行各种北极大陆架工业的发展,如石油和天然气勘探、采矿和研究。该报告写道:“到2035年,俄罗斯北极地区将成为地球上核含量最高的水域。”
此外,现有的破冰船和潜艇也会延长使用寿命。北方舰队核动力潜艇的平均年龄从未超过今日水平。20世纪80年代建造的几艘潜艇将继续在巴伦支海和北极冰盖下航行,直到21世纪20年代末。
8月份,俄罗斯第一座浮动核电站“Akademik Lomonosov”将从摩尔曼斯克被拖到西伯利亚东北海岸的港口城市佩韦克。
未来几年在俄罗斯北极地区使用核反应堆的其他计划蕴含许多一流的技术,如用于天然气勘探的海底动力反应堆、用于地震勘测和货物运输的民用潜艇、用于冰上加固平台的小功率反应堆。
在军事领域,北极地区可以用作俄罗斯新型核动力巡航导弹和核动力水下武器无人机的试验场地。这两种武器都是普京总统去年在联邦委员会的年度演讲中夸耀新的核武器系统时展示的。
5月份,在罗瓦涅米举行的部长级会议上,北极理事会提交了一份总结报告,以供应急预防、准备和响应(EPPA)工作组审议,该报告强调了这些风险:“北极地区的放射性和核材料存在会带来严重事故风险,可能影响北极居民及其社区、北极环境和北极工业,包括渔业和当地食物来源等传统生计。”
对挪威和俄罗斯来说,巴伦支海的核事故可能对海鲜的销售造成灾难性的影响。两国每年出口的鳕鱼和其他鱼类价值数十亿欧元。
在挪威,海岸警卫队和斯瓦巴群岛总督Sysselmannen都在使用无人机,但用途不同。
无人机飞行员Bård Alexander Raunlid中尉说,海岸警卫队的目标是在几年内让无人机登上所有船只。“任务是收集和共享信息,以实现联合机构之间的态势感知。”
Raunlid是“KV Tor”号的副指挥官,他解释了无人机如何用于渔业检查、搜索和救援、石油污染和不同的管辖任务。“我们已经与辐射和核安全局进行了合作。“KV Heimdal”上的无人机将在2019年获得辐射探测器。
不久后,装有辐射探测器的无人机将被安置在更多的海岸警卫队船只上。
挪威海岸警卫队的职责范围从南部的斯卡格拉克和北海到北部的挪威海和巴伦支海,包括斯瓦巴群岛周围的水域。随着2022年至2024年的交付,挪威将获得三艘新的冰级船舶,这将是驶往欧洲北极地区最大的海岸警卫队船舶。
无人机有局限性,尤其是在北极。
大多数无人机在电池电量不足的情况下不能飞行超过30-40分钟。天气越冷,在空中飞行的时间就越短。风和极地黑暗也是挑战。结在机翼和螺旋桨上的冰会让无人机在几秒钟内坠毁。而且越往北,导航无人机的GPS信号就越容易产生误导性。
为了将无人机应用在北极地区,斯瓦巴群岛是测试无人机技术的最佳场所。
翻译:张彤