赵恒柱 杨明翰 邓多成 汪建业 杨子辉

1（中国科学院合肥物质科学研究院 合肥 230031）

2（中国科学技术大学 合肥 230027）

核能作为一种清洁环保、稳定高效的新型能源，在我国经济与能源可持续发展中具有重要的战略地位。在核工业中，对于那些暴露于放射性环境的员工，核辐射是潜在的风险。虽然核设施和系统在设计之初都会采取必要的措施来保护核电厂工作人员的安全与健康，但无论设计多么复杂，辐射暴露都是不可避免的［1］。据统计，中国核电厂员工在正常运行的日常工作中所承受的吸收剂量占中国核电厂年总剂量的20%，而在核电站大修过程中其所承受的吸收剂量占核电厂年检总剂量的80%［2］。与此同时，随着计算机技术和人工智能的快速发展，使用机器人在核辐射环境下完成运输、探测和检修等作业具有广阔的应用前景。用涉核机器人替代辐射环境中的人工作业具有重要意义，但是延长涉核机器人使用寿命、提高应用性价比等方面也面临一些潜在的困难与挑战。在放射性环境中，机器人会因受到超量辐射发生通讯中断、传感器失效等问题而无法继续作业。根据辐射防护理论，涉核机器人的核防护除了考虑机器人的电子器件、传感器和信号通讯系统等受辐射影响较大的部件材料选型外，还需要采取外部辐射防护措施［3］。外部辐射防护的基本方法是减少机器人在放射性环境中的停留时间，扩大机器人与辐射源之间的距离。……