登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
超强核辐射环境是人类的禁区,但却往往有着人类不得不去完成的任务。
2017年2月,战士“蝎子”只身前往日本福岛核泄露的核心区域。在那片禁地中,“蝎子”要执行一系列调查取样的任务。能承受强辐射的它,在执行任务的过程中,还是以“牺牲”告终。
但人类在探索适应核辐射环境下的特种机器人的道路,才刚刚开始。
中科院光电技术研究所(简称光电所)有一支专门研发耐辐射装备和机器人的团队。90年代,光电所成为国内最早涉足这一领域的科研团队。如今,中国几乎所有的核电站都在使用光电所研发的耐辐射机器人设备,它们会代替人们进入核反应堆内部,完成一系列的特殊任务。
前不久,由光电所、西南科技大学及中物院联合主持的项目“强辐射环境强适应型机器人关键技术及其应用”获得了四川省科技进步一等奖。
许多人联想到,如果机器人适应强辐射,是不是就可以应用于例如日本福田核泄漏一样的事故?
事实上,光电所特种光电智能化装备研发团队从2014年起就开始与大亚湾核电站开展对“核环境下应急机器人”的联合研发,一套能应用于高辐射区域侦查救援的“应急机器人”,已于2016年底正式亮相。
手在前 头在后 它能抵御每小时100西弗的核辐射
这些小家伙并不庞大,最大的也不超过100公斤。一只灵巧的机械手臂高高悬起,可以上下左右灵活摆动。眼睛大而萌,那是摄像镜头的所在。它的脚可以是几只小巧的圆轮,也可以是两条霸气的履带,随时听候主人的吩咐。不过它的大脑不同于任何机器人的族群,它的大脑在身子的后方,因为那里最需要被保护。除去机器人主体身躯,其他的功能模块,大多可拆可卸可拼接。比如只用“眼睛”,就可以不安装“手臂”。
水下多功能智能化机器人
最重要的是,它所有的“器官”,都能在超强辐射的环境下正常工作。这些小家伙的工作场所,在核电站之中。
核电站通常每运行18个月后会停堆大修,但很多环境,人进不去,例如核反应堆水池、乏燃料水池以及许多设备旁。但机器人可以代替人进去完成相应任务。可是,没有好的耐辐射技术,机器人进入强辐射区很快会就会停止工作,2011年福岛核电事故中很多机器人就是因不能耐强辐射而很快瘫痪。
高耐辐射技术正是光电所的核心技术之一。在核电站中,光电所研制的机器人可以承受高达65度的高温,同时抵御每小时100个西弗(Sv)的核辐射。而机器人携带的相机等传感器,甚至可以抵御高达每小时10000个西弗(Sv)的核辐射。公开资料显示,在平时生活中,做一次胸部CT扫描的辐射量在6-18毫西弗,当人类一次性遭受4000毫西弗会导致死亡。
从技术上来讲,高耐辐射并不是简单的选择耐辐射材料,更多的是通过合理规划机器人各功能区的布局、分布设计电路并将传感器主被动加固等方式来实现的。达到整体耐辐射,是一项综合技术。
能“看”、能“抓”、能打磨 核电站体检要靠它
核电现场的机器人有很多不同的功能,主要分为三类:一类负责摄像,将现场的情况实时传输,“直播”到操作人员手中;第二种负责水下任务执行,进行水下的异物打捞;还有一类是“特种作业”机器人,比如给现场机械零件做一做切割、打磨之类的检修。这些看似不难的举动,在强烈的核辐射环境中,若要人亲自来完成,就成了大难题。机器人责任重大,它们成为了深入“禁地”的“孤胆英雄”。
比如在反应堆内部,反应堆水池里是不允许有异物的。但是偶尔会掉落一些细小部件。曾经人们使用过长杆打捞,像鱼竿,前面吊着摄像机镜头,伸进水里四处捞,或者再吊个小重锤,外面包上一圈胶布,通过胶粘的方式打捞异物。结果很容易想象,刚粘起来一不留神又掉下去,掉到水底死角里,再要捞难上加难。
不过水下异物打捞机器人就聪明多了,不仅耐辐射、防水和耐高温,它进入水池后,通过自身视觉等传感器,能迅速定位到异物,“眼神机敏”。随后它会通过机械臂的爪手将异物夹取,并打捞出来,“手臂灵活”。若是打捞很小的异物,它还可以把机械爪手换成类似吸尘器的吸盘,轻松将异物吸出来。
小型水下异物打捞机器人
要知道,在核电站里,一个反应堆一小时的发电量约100万度,价值40万人民币,一天就是一千万左右。核电站每18个月一次的“体检”,通常需要20天到30天。通过机器人代替人进行某些特种作业,能大大提高工作效率,同时也能更好的保护人免遭辐射。
截至目前,许多高校及科研机构也在对耐核辐射机器人进行研发,但光电所研发的水下高耐辐射机器人,仍是国内唯一在核电站现场使用过的机器人。
未雨绸缪国内首套核环境下应急机器人在中科院诞生
核辐射环境纵然听起来有些吓人,但离我们普通人的生活还是太远。几年前,很少会有人将耐辐射的机器人与核辐射环境救援联系起来,而发生在2011年的日本福岛核泄漏事故,让“机器人敢死队”走进了人们的视野。
从几乎没什么防核辐射能力的救援机器人进入泄露区瞬间被“秒杀”;到后来加载了核辐射抵御指数的机器人“勇士们”逐一前往,有的坚持了几分钟,有的坚持了一个小时再“牺牲”。这些“英雄”般的机器人们,让人们意识到一切都应未雨绸缪。也正是福岛的这一案例,让一些技术领先的国家开始了对核辐射应急救援类机器人技术的重视,从而开始了相关的研发工作。
我国也不例外。具备国内这一领域最领先技术的光电所,从2014年起与大亚湾核电站开始联合研发“核电应急机器人”。该项目去年已经在成都完成了初步研发工作,并成功做出了第一套共4个应急机器人,目前已运至大亚湾核电站。这是国内目前诞生的第一套用于核电应急的耐核辐射机器人。
当然,我国在役的有近40个核反应堆,每一个都具备极高的安全系数。在日本福岛的核泄漏事故之前,包括日本在内,几乎各国都没有系统研究过核辐射环境下的救援问题。但是福岛事件的影响一直延续到现在,各国都开始未雨绸缪,再安全的环境,也需要对应急有所准备,所以我国也开始开展相关的自主研发工作。这套应急机器人随时可以使用,一共4个机器人,平时装在一个大集装箱里,如果遇到需要使用的情况,可以随整个集装箱立刻拉走。
深入“绝境”的“特种部队”
“应急机器人”的造型,就像是普通核电站用的机器人的升级版。这一套4个型号的机器人,就像一支小小的特种部队。它们主要分为水上工作和水下工作两类,分工各有不同。
水下的机器人,一个在水底工作,一个悬停在水中工作如“潜艇”。它们将进入反应堆水池、燃料水池等等存在有强核辐射的环境中执行任务。陆上的机器人通常在距离控制器操作人员一两百米范围内,接受操作人员的指挥调度。但是在应急状态下,操作人员必须在远离辐射区的几公里外的安全区域,这时候的机器人就像一个孤独的战士,必须独自前进几公里深入到核心辐射区域去执行严峻的任务。
与其他的救援现场不同,其他救援现场的设备可以通过吊车、电梯等输送到现场。而在辐射区中,机器人只能靠自己。因此,要完成这样的现实要求,它首先被赋予了强大的“行进能力”。它的爬坡、越障的能力超强,有复杂的履带和轮轴设计,对它而言,上个台阶就是小意思。
陆地应急巡检机器人
另一方面,为了能够时刻跟操作人员保持联络,保证信号不中断,它们还承担一个额外任务,就是每走一段路,就在沿途自行安装一个“中继器”。通过这个“中继器”,它才能随时将信息传递给操作人员。试想一下,一个沿路越过重重障碍的“孤胆英雄”,深入无人险境,沿途安装信号器来跟组织保持联络,代替人类完成种种艰难任务,何其英勇。
它们是一线“敢死队” 现场侦查靠它们
机器人进入到辐射区域后,有几项重要的任务需要完成。首先,现场的情况要能实时传递到外面去,让人们看到现场情形。同时,它们要在现场采集各类信息,比如湿度、温度、核辐射的剂量率等,传输给几公里外的操作人员。
再有,它们还需要采集现场“样本”,带出辐射区,交给操作人员。除此之外,它们甚至还具备一些救援操作的能力,比如开关、阀门的处理,比如在应急现场开关安全门,这些都是比较艰巨的任务。这一系列的任务,都是“应急救援”的一线工作,也是第一步,一切应急的开端。
没有第一手现场信息的掌握,所有的后续应急方案,就无法科学制定,就无法对症下药。而核电应急机器人,就是那可以第一时间深入前线的“敢死队”。
光电所核电机器人亮相海外
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
第三代核电技术是未来全球核电产业的中流砥柱。(来源:“能源新媒”文/王建华李言瑞作者供职于中国核能电力股份有限公司、中核战略规划研究总院)核电是清洁、低碳、安全、高效的能源形式之一。自1954年全球首座核电机组并网以来,核电为全球提供了重要的清洁能源,并且现在仍是全球第二大清洁电力来
近日,中核集团海南核电与核动力院联合研发的“次临界刻棒技术”国内首次工程应用圆满完成。这标志着我国成功掌握“次临界刻棒技术”,并成功实现工程应用。其规避了机组大修启动物理试验的非计划停堆风险,同时节约了大修关键路径时间,具有广阔的推广前景。如果把反应堆看作一台高速行驶的列车,那控
4月15日,在中国核能行业协会举办的2024春季核能可持续发展国际论坛上,协会副理事长兼秘书长张廷克表示:“我国自主三代核电技术达到国际先进水平,先进核能技术研发及示范取得重大成果。”他说,中国已形成了自主化三代压水堆“华龙一号”“国和一号”国产化品牌,具有四代特征的高温气冷堆、快堆,
近日,三门核电发明专利“一种压水堆核电一回路总含气量测定装置”获美国专利商标局(USPTO)授权。该专利作为三门核电技术专利走出国门的首次成功尝试,经过技术评估、查新论证、国际检索,于2021年8月5日完成《专利合作条约》(PCT)受理,2022年5月26日获准进入美国国家阶段申请,顺利通过美国专利
英国和美国双方同意建立新的重大合作伙伴关系,以开发聚变技术。两国政府表示,这代表着两国能源关系的重要一步,并促进进一步的全球合作。这是英国自6.5亿英镑的聚变未来计划启动以来的首次正式国际聚变合作,该计划确保英国保持在创新的前沿,为核聚变公司提供培训机会和专项资金。英美双方合作的协
11月8日,由商务部主办、华北电力大学承办的“发展中国家核能及核技术应用研修班”开班仪式在我校顺利举办。我校党委常委、副校长檀勤良出席并讲话,国际合作处副处长李博与来自土耳其、乌兹别克斯坦、委内瑞拉、缅甸、埃塞俄比亚、塞尔维亚和埃及的7个国家的20位能源领域的官员和专家参加开班仪式。仪
近日,中核集团中国原子能科学研究院核物理研究所成功研制出国内首台紧凑型加速器质谱仪(AMS),标志着我国在高端核分析设备研制方面取得重要进展,为加速器质谱的高灵敏分析应用奠定了坚实基础。加速器质谱小型化、紧凑化是当前国内外加速器质谱研究的热点领域。经过近四年的努力探索,原子能院加速
【据美国超安全核公司和英国《国际核工程》网站2023年10月25日报道】美国超安全核公司(UNSC)近日宣布,已获得美国国家航空航天局(NASA)的合同,将开发和完善空间核热推进(NTP)系统,以提高美国民用科学和地月空间(地球和月球之间)快速机动的能力。该合同旨在将核热推进技术从设计转向设备制造
【据法国法马通公司网站2023年10月19日报道】法国法马通公司(Framatome)2023年10月19日宣布,组建专门负责空间核动力业务的子公司——法马通空间公司(FramatomeSpace),将把65年来积累的核工业专业知识用于服务航天工业。法马通空间公司表示,新公司将把空间核动力技术推向一个新的水平。航天工业
2023年8月7日,中国核电工程有限公司与国际原子能机构(IAEA)“RiskInformedHumanFactorsEngineeringResearchofChinaSMR”的联合研究合同正式生效。该合同的签订标志着中国核电工程有限公司在核电厂人因工程技术研究领域到达国际领先水平,受到国际原子能机构的认可。该项目将研究适用于模块化小堆的基
5月5日,我国自主三代核电技术华龙一号全球首堆示范工程——中核集团旗下中国核电投资控股福清核电5、6号机组正式通过竣工验收。验收组一致认为华龙一号是中核集团携手各方深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,坚持走中国特色自主创新道路取得的重大成果,是国家名片和民族品牌,蕴含着核工
北极星风力发电网获悉:1月31日,GE宣布,它已被AbukumaSouthWindPowerLLC选为日本福岛县磐城市和广野镇地区AbukumaSouth风电场的供应商,将为该风电场提供28台3.2-103风电机组。据悉,该风电场将建设在2011年福岛灾难影响地区。项目总装机容量约为90MW,将为AbukumasouthwindPowerLLC供电,以增加其可
核电是实现“双碳”目标的重要选项——访中国科学院院士、放射医学与辐射防护国家重点实验室主任柴之芳(来源:微信公众号“能源新闻”作者:白歌)积极安全有序发展,是当前国家明确的核电发展方针,也是实现“双碳”目标的重要选择。核能对促进我国实现“双碳”目标、保障我国能源安全有怎样的作用?
联合国原子辐射影响问题科学委员会(辐射科委会)9日在维也纳发布报告说,预计未来出现与福岛核事故辐射直接相关的癌症发病率上升可能性极低。
据日本放送协会(NHK)10日报道,日本原子能管制委员会的调查结果显示,东京电力公司福岛第一核电站方圆80公里地表附近的核辐射量与2011年相比,平均下降了约78%。据报道,原子能管制委员会从2011年10月起,一直在定期派遣直升机飞往福岛第一核电站方圆80公里区域的上空开展调查,以距地表1米左右的高度
“从周边土壤、水域中提取样品,进行天然环境中放射性物质锶-90浓度监测,是我们实验室主要监测工作之一。监测结果表明,自核电厂运行以来,其周围海域海水和沉积物中锶-90活度浓度与本底调查结果无明显差异,均在本底范围内波动。”海南核电有限公司环境实验室实验员曾繁宏告诉记者。核电是继火电、水
日媒最新消息称,第19号台风“海贝思”过境日本,已导致死亡人数升至21人,另有16人下落不明,166人受伤。另外,日本福岛县中部田村市官员称,台风带来的大雨将福岛核电厂辐射去污作业产生几包垃圾冲到河里,其中一些或已流到下游。报道称,受台风影响,大批高压线被刮断。日本内阁官房长官菅义伟在例
切尔诺贝利已经成了灾难的代名词。最近,一部同名影视作品《切尔诺贝利》的热播,将这场发生在1986年的核灾难重新带回了公众的视野。这场灾难让成千上万人罹患癌症,将一个曾经人口稠密的区域变成一个幽灵城市,并设立了2600km2大小的禁区。(来源:微信公众号“原理”ID:principia1687作者:StuartTh
自1986年秦山核电环境监测站就开展了辐射监测工作,是国内起步最早的核电厂环境监测实验室。通过近30年的实践,其监测项目和监测范围均处于国内核电之最,目前,秦山场址共有9台核电机组运行,总功率达656万千瓦,是国内最大的核电基地,环境监测更显得尤为重要。(来源:微信公众号“秦山核电”ID:he
据日本共同社6月24日报道,在日本东京电力公司福岛第一核电站,与熔落核燃料(燃料碎片)的接触作业取得了成功,预计今后在反应堆附近开展的作业将增加。届时需要注意的是会造成体内辐射的释放α射线的钚等放射性物质。日本原子能研究开发机构已开发出可掌握此类物质分布情况的检测器。α射线与放射性铯
1996年,20岁的吉林小伙宋学文无意中在雪地里捡到一条附着核放射物质的金属链,强烈的辐射让原本活蹦乱跳的小伙子,成为了失去双腿和左手小臂的残疾人。记者采访得知,这些年,宋学文活得很拼,也很精彩,结婚生子一样没落下,还写小说、拍电影、开办幼儿园。然而,核辐射的伤害一直潜伏在他的身体里,
近来,日本政府打算将福岛第一核电站的污水向太平洋排放,然而从相关报告来看,污水的放射性物质含量远远高于法定允许排放的水平。这一计划也遭到居民和环保人士的强烈反对。据英国《每日电讯报》10月16日报道,自2011年3月日本东北部发生地震和海啸后,日本福岛核电站受损严重。为了处理被核电站污染
开栏语能源产业是国家基础性、战略性、全局性产业,为社会经济发展提供不竭动力。习近平总书记始终高度重视能源领域高质量发展与高水平安全,作出要积极稳妥推进碳达峰碳中和、深入推进能源革命、加快规划建设新型能源体系、确保能源安全、积极参与应对气候变化全球治理等一系列重要部署,为新时代中国
日本东京电力公司15日宣布,日本原子能规制委员会已批准其重启新潟县柏崎刈羽核电站7号机组,当天下午,该机组反应堆开始装填核燃料。福岛第一核电站2011年发生严重核泄漏事故后,东电停运其所有核电站,装填核燃料是东电为重启核电站所做预备工作,重启时间尚不清楚。2007年7月18日,一名记者在日本东
北极星电力网获悉,“核电大省”广东日前发布广东省2024年重点建设项目计划表,其中3个续建核电项目,2个新开工核电项目,7个前期预备核电项目。2024年,广东省将推进惠州太平岭核电、廉江核电一期和陆丰核电5、6号机组建设。值得注意的是,前期预备项目中还包括1个海上浮动堆——华鲲一号科技示范工程
2024年4月9日20时29分,中广核广西防城港核电站4号机组首次并网成功,标志着该机组具备发电能力,向着商业运行目标又迈出了关键一步。并网过程中,防城港核电站4号机组各项参数正常稳定,机组状态良好。后续将按计划执行一系列试验,进一步验证机组具备商业运行条件的各种性能,预计将于今年上半年实现
2024年4月3日19时08分,中国广核集团广西防城港核电站4号机组核反应堆首次达到临界状态,标志着机组正式进入带功率运行状态。4月2日11时18分,华南监督站监督员现场检查核实后,正式签字释放4号机首次临界控制点。4号机组开始执行反应堆达临界操作,经过控制棒提升、硼浓度稀释、提棒达临界等过程,4号
据路透社报道,上周四在布鲁塞尔举行的核能峰会上,亲核的欧洲国家领导人和能源专家呼吁复兴核能,寻求在多年逐渐衰落后重建欧洲工业。(来源:国际能源小数据)扩大核能(一种低碳能源)的政治努力是实现欧洲雄心勃勃的气候目标的一部分。但它面临着一些不利因素,包括缺乏投资、成本超支和延误,这些
3月25日,中广核广东阳江核电站迎来商运十周年,作为我国核电“规模化、系列化、标准化”发展标志性项目,阳江核电站自2014年3月25日首台机组商运以来,已累计实现上网电量3385.86亿度,并于2023年成为国内首个单年度上网电量突破500亿度的核电站,6台机组WANO综合指数均达到满分,为粤港澳大湾区的可
记者今日从中国广核集团(简称“中广核”)获悉,其下属的广东阳江核电站商运10年以来持续高端稳定运行,作为我国核电“规模化、系列化、标准化”发展标志性项目,中广核广东阳江核电站自2014年3月25日首台机组商运以来,已累计实现上网电量3385.86亿度,并于2023年成为国内首个单年度上网电量突破500
尽管经历能登地震后,日本民众对核电安全的担忧与日俱增,但日本重启核电的步伐并未停下,多个核电站都在推进重启工作。而与此同时,日本核电站的退役却十分艰难。3月19日,日本经济产业大臣斋藤健与日本新潟县知事进行电话会谈,寻求当地对重启柏崎刈羽核电站的理解。据了解,柏崎刈羽核电站此前曾因
一批支持核电的国家领导人呼吁复兴核电,希望能够在欧洲核工业衰退多年之后,重建产业链。来源:能源新媒作者:魏然3月21日,首届核能峰会在比利时首都布鲁塞尔举行,会议聚焦核能在减少化石燃料使用、加强能源安全和促进经济发展等全球挑战中的作用。一批支持核电的国家领导人呼吁复兴核电,希望能够
据共同社3月19日报道,日本经济产业大臣斋藤健已向新潟县知事花角英世表示同意重启柏崎刈羽核电站。因此前接连暴露出在反恐和安全措施等方面的问题和漏洞,2021年4月,日本原子能规制委员会对东京电力公司旗下柏崎刈羽核电站发出了运行禁令。该禁令于2023年12月解除。不少民众强烈反对重启柏崎刈羽核电
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!