由日本Tmsuk株式會(huì)社與日本防災(zāi)機(jī)器人開發(fā)委員會(huì)共同研制的T-53 Enryu機(jī)器人加入福島第一核電站的救援戰(zhàn)斗。

雖然核電機(jī)器人相比其他類別機(jī)器人進(jìn)行了傳感器、控制電路板、操作對(duì)象等重點(diǎn)核防護(hù)，但由于機(jī)器人的輻射敏感部件在核環(huán)境下將很快被損壞，將會(huì)直接影響機(jī)器人的正常工作，甚至宣告機(jī)器人的“生命終結(jié)”。近年來針對(duì)電子器件、光纖、信號(hào)通訊系統(tǒng)、絕緣材料、滑潤(rùn)劑、粘合劑等部件和材料進(jìn)行了詳盡細(xì)致的抗輻射研究，但現(xiàn)有的研究也只停留在通過簡(jiǎn)單的材料選擇、輻射硬化、高溫退火等方法達(dá)到部件耐輻射的目的，并不能實(shí)現(xiàn)核電機(jī)器人在核輻射面前的“牢不可摧”。

相比于在核輻射面前只能被動(dòng)防御的人類，未來抗輻射能力得到顯著提升的核電機(jī)器人將成為人類應(yīng)對(duì)核災(zāi)難的“主力先鋒”。雖然在福島核事故中“出師未捷”，但正是這些核電機(jī)器人拍攝到的圖像使人們更切實(shí)地了解到核電站內(nèi)部的真實(shí)狀況，在福島核電站危險(xiǎn)區(qū)域的監(jiān)測(cè)以及瓦礫的清除工作中，核電機(jī)器人也發(fā)揮了不可替代的重要作用。隨著核電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，向著小型化、智能化和實(shí)用化方向發(fā)展的核電機(jī)器人應(yīng)用也將更加廣泛。

自核工業(yè)誕生之日起，世界各國(guó)對(duì)核電機(jī)器人的研究就從未止步。早在上個(gè)世紀(jì)40年代，美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室就研制出一臺(tái)可操作放射性物質(zhì)的機(jī)械手。自上個(gè)世紀(jì)80年代以來，美、法、德、日等國(guó)紛紛加大了核電機(jī)器人的開發(fā)力度，切爾諾貝利事故發(fā)生后就有來自多國(guó)的核防護(hù)檢測(cè)機(jī)器人和抗核輻射操作機(jī)器人參與救援工作。目前，美國(guó)的核防護(hù)機(jī)器人不僅用于民用目的，還應(yīng)用到軍事戰(zhàn)場(chǎng)，甚至曾一度在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)上“服役”，無論是可執(zhí)行的動(dòng)作種類、行動(dòng)的靈活性、電池的工作壽命還是傳送信號(hào)，核電機(jī)器人都已經(jīng)取得了長(zhǎng)足長(zhǎng)進(jìn)。

號(hào)稱“機(jī)器人王國(guó)”的日本，于1977年開發(fā)出第一臺(tái)可用于核電站巡檢的雙足機(jī)器人，主要可承擔(dān)電站閥門檢查和開關(guān)、放射性污水處理等強(qiáng)化操作。目前，日本共研發(fā)出單軌式巡查機(jī)器人、地面移動(dòng)式操作機(jī)器人、巡檢機(jī)器人、作業(yè)機(jī)械手和水中游泳式巡檢機(jī)器人等5大類核電機(jī)器人。日本東芝公司研發(fā)的可四腳走路的抗輻射機(jī)器人能在粗糙的表面和建筑物殘骸中行走，機(jī)身上裝有6個(gè)攝像頭和1個(gè)放射劑量測(cè)定器，可在高輻射環(huán)境下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線控制，在輻射劑量為100毫希沃特的環(huán)境中可工作大約一年的時(shí)間。

未來，核電機(jī)器人的一大發(fā)力方向依舊是提升抗輻射水平。此次福島事故中，東京電力公司使用的機(jī)器人就是由特別硬的材料和最迷你化的電子線路做成的，在常規(guī)劑量下可承受幾個(gè)小時(shí)的核輻射。韓國(guó)技術(shù)人員主要通過對(duì)輻射硬化工藝步驟、硬化策略以及材料選擇等方面開展研究，進(jìn)一步提高了核電機(jī)器人的抗核輻射水平。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了化學(xué)雙層電容器和燒蝕性橡膠都具有極好的抗輻射性，可作為核電機(jī)器人的“防核軟甲”。在電子電路方面，耐輻射型光纖是發(fā)展的一個(gè)新方向，通過調(diào)整晶體管的相關(guān)特性參數(shù)和高溫退火電子技術(shù)也可達(dá)到免受核輻射影響的目的?？梢韵胂螅磥頁碛辛诉@些技術(shù)的核電機(jī)器人勢(shì)必成為人類面對(duì)核輻射甚至是核災(zāi)難的“守護(hù)者”。

（作者單位：國(guó)防科技大學(xué)）