超強核輻射環境是人類的禁區,對普通的工程機器人同樣如此。2011年福島核電站事故至今讓人記憶猶新,此后,不只是日本,多個國家便開始了研究抵御高輻照這一“攔路虎”的核電機器人。
2011年“3·11大地震”引發核泄漏事故后,福島第一核電站1至3號機組發生堆芯熔化,即反應堆內壓力容器中的核燃料棒失去冷卻后迅速升至極高溫度而熔毀,并從壓力容器底部泄漏到外面一層安全殼的底部。于是,第一批“機器人敢死隊”走進了人們的視野。然而,最初期進入泄漏現場的機器人幾乎沒考慮過耐輻射,瞬間就被“秒殺”。讓人們意識到一切都應未雨綢繆。
日本在福島事故后,開始重新重視核電機器人的研究。日本東京電力公司開始與包括千葉工業大學在內的各高校加緊與三菱重工等公司合作研發各種類型的新機器人。與此同時,也曾就技術問題試著尋找外援,例如,在2015年10月與法國原子能與可替代能源委員會簽署相關協議,以收購能夠承受福島第一核電站反應堆安全殼內高輻射的機器人。
盡管日本福島核電站的后續處置一直都在進行中,但是效果不甚樂觀,此前派出多批次機器人進入探查都宣告失敗。近日,據日媒報道,6月15日,日本東芝和國際反應堆報廢研究開發機構(IRID)發布了用于調查東京電力福島第一核電站3號機組反應堆安全殼內部情況的水下機器人。
據悉,機器人將從安全殼的側面投入,利用前后方配備的攝像頭拍攝內部情況。疑似大量燃料熔落的3號機組的內部狀況尚未被掌握,根據拍攝的影像,有助于制定熔融燃料的回收計劃。預計今年7月中旬會投入使用。
反觀國內的核電應急機器人,起步雖晚,但已有所成果。中科院成都光電技術研究所近日透露,由陸地、水下等4臺應急機器人為一組的國內首套核電應急機器人已在該所研制成功,并于去年11月底交付大亞灣核電站。
據了解,該組機器人中最重的僅100公斤,一旦發生核電應急事故,可裝在一個集裝箱內迅速奔赴現場。除了處理應急事故,在核電站日常維護、維修、數據收集、數據勘測領域,未來這套機器人都將發揮重要作用。
超強核輻射環境是人類的禁區,對普通的工程機器人同樣如此。“在強輻射環境下,普通機器人的金屬材料外殼會被活化,橡膠等普通材料會加速老化;控制傳輸的電子設備會失效,甚至攝像鏡頭的玻璃都會變成‘墨鏡’。”中科院特種光電智能化裝備研發團隊負責人馮常說。
隨著我國核電機組的持續增加,核電機器人的應用市場也逐步打開。根據“十三五”規劃,到2020年,我國核電運行裝機容量達到5800萬千瓦,在建達到3000萬千瓦以上。
總的來說,核電機器人的實質是代替人的機械設備,一方面代替人承受一些高輻射劑量、危險的、勞動強度大的工作,另一方面可以提高生產效率。核電機器人的研發將會是一個長久的課題,隨著科技的不斷進步,相信會有更加方便、智能的核電機器人投入到危險的工作中,代替人類 服務更多的現代化事業。