p Um par de robôs autônomos desenvolvidos pelo Instituto de Robótica da Carnegie Mellon University em breve estará dirigindo por quilômetros de tubos na antiga planta de enriquecimento de urânio do Departamento de Energia dos EUA em Piketon, Ohio, para identificar depósitos de urânio nas paredes dos tubos. p O robô CMU demonstrou que pode medir os níveis de radiação com mais precisão de dentro do tubo do que é possível com técnicas externas. Além da economia nos custos de mão de obra, seu uso reduz significativamente os riscos para os trabalhadores que, de outra forma, devem realizar medições externas manualmente, vestido com equipamento de proteção e usando elevadores ou andaimes para alcançar tubos elevados.

p Funcionários do DOE estimam que os robôs poderiam economizar dezenas de milhões de dólares na conclusão da caracterização dos depósitos de urânio na Usina de Difusão Gaseosa de Portsmouth em Piketon, e economizar talvez US $ 50 milhões em uma planta de enriquecimento de urânio semelhante em Paducah, Kentucky.

p "Isso vai transformar a forma como as medições dos depósitos de urânio são feitas a partir de agora, "previu William" Red "Whittaker, professor de robótica e diretor do Centro de Robótica de Campo.

p Heather Jones, cientista sênior do projeto apresentará dois artigos técnicos sobre o robô na quarta-feira na Waste Management Conference em Phoenix, Arizona. A CMU também demonstrará um protótipo do robô durante a conferência.

p CMU está construindo dois dos robôs, chamado RadPiper, e entregará as unidades de protótipo de produção aos 3 do DOE, Terreno de 778 acres em Portsmouth em maio. RadPiper emprega um novo sensor de radiação de "disco colimado" inventado na CMU. A equipe CMU, liderado por Whittaker, começou o projeto no ano passado. A equipe trabalhou em estreita colaboração com o DOE e a Fluor-BWXT Portsmouth, o empreiteiro de descomissionamento, para construir um protótipo em um cronograma apertado e testá-lo em Portsmouth no outono passado.

p Fechado desde 2000, a planta começou a operar em 1954 e produziu urânio enriquecido, incluindo urânio para armas. Com 10,6 milhões de pés quadrados de área útil, é a maior instalação subterrânea do DOE, com três grandes edifícios contendo equipamentos de processo de enriquecimento que abrangem o tamanho de 158 campos de futebol. Os edifícios de processo contêm mais de 75 milhas de tubulação de processo.

p Encontrando os depósitos de urânio, necessário antes da descontaminação do DOE, descomissiona e destrói a instalação, é uma tarefa hercúlea. No primeiro processo de construção, equipes humanas nos últimos três anos realizaram mais de 1,4 milhão de medições de tubulações e componentes de processo manualmente e estão perto de declarar o prédio "frio e escuro".

p "Com mais de 15 milhas de tubulação a ser caracterizada no próximo processo de construção, é necessário buscar um método mais inteligente, "disse Rodrigo V. Rimando, Jr., diretor de desenvolvimento de tecnologia do Escritório de Gestão Ambiental do DOE. "Prevemos uma economia de mão de obra na ordem de uma proporção de oito para um para a tubulação realizada pela RadPiper." Mesmo com RadPiper, os depósitos nucleares devem ser identificados manualmente em alguns componentes.

p O RadPiper irá operar inicialmente em tubos medindo 30 polegadas e 42 polegadas de diâmetro e irá caracterizar os níveis de radiação em cada segmento de 30 centímetros de comprimento do tubo. Esses segmentos com quantidades potencialmente perigosas de urânio-235, o isótopo físsil de urânio usado em reatores nucleares e armas, será removido e descontaminado. A grande maioria da tubulação da planta permanecerá no local e será demolida com segurança junto com o resto da instalação.

p O robô sem amarras se move através do tubo em um ritmo constante no topo de um par de trilhos flexíveis. Embora o tubo tenha seções retas, o robô autônomo está equipado com um lidar e uma câmera fisheye para detectar obstruções à frente, como válvulas fechadas, Jones disse. Depois de completar uma passagem de tubo, the robot automatically returns to its launch point. Integrated data analysis and report generation frees nuclear analysts from time-consuming calculations and makes reports available the same day.

p The robot's disc-collimated sensing instrument uses a standard sodium iodide sensor to count gamma rays. The sensor is positioned between two large lead discs. The lead discs block gamma rays from uranium deposits that lie beyond the one-foot section of pipe that is being characterized at any given time. Whittaker said CMU is seeking a patent on the instrument.

p The Robotics Institute and Whittaker have extensive experience with robots in nuclear facilities, including the design and construction of robots to aid with the cleanup of the damaged Three Mile Island reactor building in Pennsylvania and the crippled Chernobyl reactor in Ukraine.

p DOE has paid CMU $1.4 million to develop the robots as part of what CMU calls the Pipe Crawling Activity Measurement System.

p In addition to the Portsmouth and Paducah plants, robots could be useful elsewhere in DOE's defense nuclear cleanup program, which is not even half complete, Rimando said. Other sites where robots might be used are the Savannah River Site in Aiken, South Carolina, and the Hanford Site in Richland, Washington.

p "With at least 50 more years of nuclear cleanup to be performed, the Robotics Institute could serve as a major pipeline of roboticists for DOE's next several workforce generations, " ele adicionou.