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

雖然核電機器人相比其他類別機器人進行了傳感器、控制電路板、操作對象等重點核防護，但由于機器人的輻射敏感部件在核環(huán)境下將很快被損壞，將會直接影響機器人的正常工作，甚至宣告機器人的“生命終結(jié)”。近年來針對電子器件、光纖、信號通訊系統(tǒng)、絕緣材料、滑潤劑、粘合劑等部件和材料進行了詳盡細致的抗輻射研究，但現(xiàn)有的研究也只停留在通過簡單的材料選擇、輻射硬化、高溫退火等方法達到部件耐輻射的目的，并不能實現(xiàn)核電機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防御的人類，未來抗輻射能力得到顯著提升的核電機器人將成為人類應(yīng)對核災(zāi)難的“主力先鋒”。雖然在福島核事故中“出師未捷”，但正是這些核電機器人拍攝到的圖像使人們更切實地了解到核電站內(nèi)部的真實狀況，在福島核電站危險區(qū)域的監(jiān)測以及瓦礫的清除工作中，核電機器人也發(fā)揮了不可替代的重要作用。隨著核電技術(shù)的進一步發(fā)展，向著小型化、智能化和實用化方向發(fā)展的核電機器人應(yīng)用也將更加廣泛。

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

號稱“機器人王國”的日本，于1977年開發(fā)出第一臺可用于核電站巡檢的雙足機器人，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化操作。目前，日本共研發(fā)出單軌式巡查機器人、地面移動式操作機器人、巡檢機器人、作業(yè)機械手和水中游泳式巡檢機器人等5大類核電機器人。日本東芝公司研發(fā)的可四腳走路的抗輻射機器人能在粗糙的表面和建筑物殘骸中行走，機身上裝有6個攝像頭和1個放射劑量測定器，可在高輻射環(huán)境下實現(xiàn)遠程無線控制，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間。

未來，核電機器人的一大發(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)劑量下可承受幾個小時的核輻射。韓國技術(shù)人員主要通過對輻射硬化工藝步驟、硬化策略以及材料選擇等方面開展研究，進一步提高了核電機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)也可達到免受核輻射影響的目的。可以想象，未來擁有了這些技術(shù)的核電機器人勢必成為人類面對核輻射甚至是核災(zāi)難的“守護者”。

（作者單位：國防科技大學(xué)）