核电机器人:撑起抗核辐射的“保护伞”

来源:中国军网作者:张乃千责任编辑:陈婕
2017-04-01 16:27

资料图:2011年4月12日,日本福岛,核电站隔离区内的荒凉景象。

日本福岛核事故发生至今已6年之久,但放射性物质造成的核泄漏问题一直未得到有效处理。日前,日本东京电力公司公布了向福岛第一核电站2号机组反应堆安全壳内投入的自动行走机器人等拍摄到的图像结果,确认从位于反应堆正下方的格子形作业用脚手架下冒出热气。在此之前,东京电力公司派出最新型小型自走式“蝎形”机器人充当“敢死队”,深入反应堆内部搜寻检视600吨核燃料和核碎片的状况,通过对反应堆内数据分析表明,其目前空间辐射量约为每小时650希沃特,这也难怪此前进入的机器人短短两小时就被超高核辐射量损坏了成像镜头。不过这次“蝎形”机器人也难逃核辐射的“魔爪”,最终也因技术故障被遗弃在反应堆内。

核辐射是原子核从一种结构或能量状态转变为另一种结构或能量状态的过程中,所释放出来的微观粒子流。自然界的核辐射属正常现象,对人类生存几无影响。但一旦遭遇核泄漏事故或发生核战争,产生的高剂量核辐射将使物质产生电离或激发,对人体将产生急性和慢性辐射病。通常,每小时辐射量达到0.5希沃特就足以令人产生严重的病理反应,更何况是在高核辐射环境下工作的机器人,其电子设备和各类元器件也难以经受高浓度核辐射的严峻考验。

放射性物质以波或微粒形式发射出的一种能量就叫核辐射,核爆炸和核事故都会带来强烈的核辐射。核辐射主要包括α、β和γ三种射线,这些放射性物质在衰变时会释放离子辐射,将对人体内部的化学环境造成严重伤害,还会打断人体组织的各种原子和分子间的化学键。目前,常见的核辐射对人体影响主要包括急性和慢性辐射病,例如直接对暴露在外的皮肤产生放射性损伤,吸入或摄入被核辐射污染的食物和水会影响造血系统、内分泌系统和神经系统等,严重的还会诱发多种疾病甚至致死。

因此,人类早就认识到,在核工业应用和救援领域,人员操作存在极高的安全风险和条件制约,采用机器人进行核设施检修、放射性废物处理以及应急响应成为核能发展应用的共识。其实,早在切尔诺贝利核事故发生后,核电机器人就被用于核事故处理与救援。那么,在智能机器人制造领域享誉世界的日本机器人,又为何在核辐射面前纷纷“败下阵来”?

事实上,无论核电机器人相比人类再怎样进行了专业抗核辐射处理,在高浓度核辐射面前也只能“损兵折将”。参与处理切尔诺贝利核事故的绝大多数核电机器人,均在不足20分钟时间内就失去了作业能力,更何况是在每小时辐射量650希沃特的强辐射环境下,设计可承受1000希沃特辐射的机器人强撑2个小时已属不易,而人类在这种环境下只要10秒钟就会死亡。

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