核電機器人︰撐起抗核輻射的“保護傘”

來源︰中國軍網作者︰張乃千責任編輯︰陳婕
2017-04-01 16:27

資料圖︰2011年4月12日,日本福島,核電站隔離區內的荒涼景象。

日本福島核事故發生至今已6年之久,但放射性物質造成的核泄漏問題一直未得到有效處理。日前,日本東京電力公司公布了向福島第一核電站2號機組反應堆安全殼內投入的自動行走機器人等拍攝到的圖像結果,確認從位于反應堆正下方的格子形作業用腳手架下冒出熱氣。在此之前,東京電力公司派出最新型小型自走式“蠍形”機器人充當“敢死隊”,深入反應堆內部搜尋檢視600噸核燃料和核碎片的狀況,通過對反應堆內數據分析表明,其目前空間輻射量約為每小時650希沃特,這也難怪此前進入的機器人短短兩小時就被超高核輻射量損壞了成像鏡頭。不過這次“蠍形”機器人也難逃核輻射的“魔爪”,最終也因技術故障被遺棄在反應堆內。

核輻射是原子核從一種結構或能量狀態轉變為另一種結構或能量狀態的過程中,所釋放出來的微觀粒子流。自然界的核輻射屬正常現象,對人類生存幾無影響。但一旦遭遇核泄漏事故或發生核戰爭,產生的高劑量核輻射將使物質產生電離或激發,對人體將產生急性和慢性輻射病。通常,每小時輻射量達到0.5希沃特就足以令人產生嚴重的病理反應,更何況是在高核輻射環境下工作的機器人,其電子設備和各類元器件也難以經受高濃度核輻射的嚴峻考驗。

放射性物質以波或微粒形式發射出的一種能量就叫核輻射,核爆炸和核事故都會帶來強烈的核輻射。核輻射主要包括α、β和γ三種射線,這些放射性物質在衰變時會釋放離子輻射,將對人體內部的化學環境造成嚴重傷害,還會打斷人體組織的各種原子和分子間的化學鍵。目前,常見的核輻射對人體影響主要包括急性和慢性輻射病,例如直接對暴露在外的皮膚產生放射性損傷,吸入或攝入被核輻射污染的食物和水會影響造血系統、內分泌系統和神經系統等,嚴重的還會誘發多種疾病甚至致死。

因此,人類早就認識到,在核工業應用和救援領域,人員操作存在極高的安全風險和條件制約,采用機器人進行核設施檢修、放射性廢物處理以及應急響應成為核能發展應用的共識。其實,早在切爾諾貝利核事故發生後,核電機器人就被用于核事故處理與救援。那麼,在智能機器人制造領域享譽世界的日本機器人,又為何在核輻射面前紛紛“敗下陣來”?

事實上,無論核電機器人相比人類再怎樣進行了專業抗核輻射處理,在高濃度核輻射面前也只能“損兵折將”。參與處理切爾諾貝利核事故的絕大多數核電機器人,均在不足20分鐘時間內就失去了作業能力,更何況是在每小時輻射量650希沃特的強輻射環境下,設計可承受1000希沃特輻射的機器人強撐2個小時已屬不易,而人類在這種環境下只要10秒鐘就會死亡。

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