下载文档原格式
核电厂退役机器人的技术研究随着时间的推移，许多核电厂逐渐接近或已经达到了退役的时间。
核电厂的退役对环境和人类健康带来了极大的威胁。
研究如何使用机器人技术来解决这些问题变得越来越重要。
本文将讨论核电厂退役机器人的技术研究。
退役机器人需要能够在核电厂中执行各种任务，包括清理和处理核废料，拆除核反应堆及设备，以及监测和修复核电厂设施。
这些机器人需要具备高度的灵活性和多功能性。
研究人员正在研发可以在不同环境下操作的机器人，包括高温、高辐射和狭小空间。
一些机器人采用了轮式或履带式底盘，以适应不同地形和环境。
其他机器人则具备自主导航和避障功能，可以在复杂的环境中自主操作。
退役机器人需要具备处理核废料的能力。
核废料是核电厂退役过程中最主要的问题之一。
研究人员正在研发各种机器人来清理和处理核废料，包括吸尘器和抓取机器人，用于清理表面上的放射性物质，以及远距离操作机器人，用于处理大型的核废料。
这些机器人需要具备高度的精确性和安全性，以确保核废料能够有效地被处理和处置。
退役机器人需要能够拆除核反应堆及设备。
拆除核反应堆是一个非常危险和复杂的过程，需要机器人具备高度的安全性和可靠性。
研究人员正在研发各种机器人，包括机械臂和切割机器人，用于拆除核反应堆和设备。
这些机器人需要具备高度的造型复制能力和精确的运动控制，以确保核反应堆能够安全地被拆除。
退役机器人需要具备监测和修复核电厂设施的能力。
一些机器人被设计为可以在核电厂设施中进行常规监测和维护工作，包括温度、压力和辐射水平的监测，以及管道和电缆的修复。
这些机器人需要具备高度的感知和控制能力，以确保核电厂设施能够正常运行和维护。
核电厂退役机器人的技术研究对解决核电厂退役过程中的环境和人类健康问题至关重要。
通过开发灵活、多功能、安全和可靠的机器人，可以有效地处理核废料、拆除核反应堆及设备，并监测和修复核电厂设施。
这些机器人将在核电厂退役过程中发挥重要的作用，保护环境和人类健康。
我国核设施退役产业该如何发展作者：石磊来源：《能源》 2019年第1期核设施退役是我国核工业短板之一。
国外核设施退役的经验有助于启发我国的核设施退役产业思路。
核设施退役必须有足够的经费保障，并且经费的提供与发生费用的时间相协调。
退役费用的组成很多，其中最主要的为工程费，包括去污费、拆卸费和废物处理处置费，这些费用所占比例有很大不同。
对退役费用有直接影响的因素包括堆型、阶段选址和废物处置方案等，各国甚至各厂的退役费用都有不同。
表1中列出了IAEA对各类核设施退役费用的预估值。
退役经费应该在运行期间就开始积累。
但在过去，许多国家在设施设计、建造、运行的时候，都没有考虑退役，在设施设计寿命终了的时候没有退役经费，也没有经费应对乏燃料和运行废物的处理与处置。
只有等待国家和政府的拨款，这种情况对核设施的退役必然会带来一定的不利影响。
为应对核设施退役所需的高额费用，许多有核国家都建立了自己的政策。
但归结起来，核设施的退役经费基本都将军用核设施退役和民用核设施退役分开考虑。
对于军用核设施，一般由国家或政府拨款，而对于民用核设施，则主要由营运者或业主来负责退役经费。
筹集退役经费最常见的方法有两种，一是预付准备金，钱存放在一个单独的账户以支付退役费用，甚至在工厂开始运行前就运作。
运作的方式可以有多种，但是资金除了用于退役外不能随意提取：二是对外偿债基金（核电征），就是在核电站运行过程中，从来自于消费者的电费中抽取一定比例作为今后的退役费用，收取的费用存放在一个信托基金，不受电力公司控制。
因此在反应堆运行寿期内，会存有足够的资金作为将来支付退役费用。
即便电力公司拖欠款项，基金担保、信用证、或电力公司购买的保险将保证支付退役费用。
对于提取多大比例合适则取决于各个国家对今后退役费用的估算情况。
如美国核电公司按每度收取0.1 -0.2美分作为核电站退役的准备基金，核电公司至少两年一次向NRC报告退役基金情况。
到目前为止，美国已经收集了退役所有核电站所需的预计退役资金250亿（不包括乏燃料处理费用），而且还留有1 00多亿美元作为美国正在运营的100个机组的核责任赔偿金。
反应堆退役技术现状及展望在能源的大海中，核能犹如一艘巨轮，载着人类社会前行。
然而，随着时间的流逝，一些老旧的反应堆如同疲惫的船只，需要被妥善地引导至港湾，进行退役和拆解。
这一过程，既是对过往岁月的告别，也是对未来安全与环保的守望。
首先，我们需认识到退役技术的复杂性。
这不仅仅是一项简单的拆除工作，而是一场涉及物理、化学、生物等多学科知识的大考。
它要求我们在确保人员安全的前提下，精确地移除放射性物质，防止其泄露或扩散。
这就像是一位细心的医生，在不伤害病人的情况下，准确地切除病灶。
目前，全球范围内已有多个反应堆完成了退役。
这些案例如同一座座灯塔，照亮了后来者的路。
然而，每个反应堆都有其独特性，因此退役方案也需量身定制。
这就像是为每一位顾客量身定做的衣服，只有最合适的才是最好的。
在退役过程中，新技术的应用如春风拂面，带来了新的希望。
例如，远程操作技术和机器人技术的进步，使得我们可以在安全的距离内完成高风险的任务。
这就像是在战场上使用无人机进行侦查和打击，既有效又安全。
然而，我们也应看到，退役技术的发展并非一帆风顺。
资金投入巨大、技术研发周期长等问题如同拦路虎，阻碍了前进的步伐。
此外，国际标准的缺失也使得各国在执行过程中难以形成合力。
这就像是一场没有规则的比赛，参与者各自为战，难以达到最佳效果。
展望未来，我认为退役技术将朝着更加智能化、绿色化的方向发展。
智能化意味着更多的自动化和远程操作，减少人员的直接接触；绿色化则代表着在退役过程中更加注重环保和资源的循环利用。
这就像是未来的城市，既智能又宜居。
在此过程中，政府的角色不容忽视。
他们应制定明确的政策和标准，引导企业和社会共同参与。
同时，加强国际合作也是关键。
毕竟，核安全是全人类共同的责任和挑战。
最后，我想说，退役技术的研究和应用就像是一场接力赛。
每一位参与者都承载着前人的经验和期望，同时也为后来者铺平道路。
让我们共同努力，为这项充满挑战但又至关重要的工作贡献自己的力量。
核电厂退役机器人的技术研究随着时间的推移，核电厂的设备和设施会逐渐老化，甚至会出现一些故障或损坏。
在这种情况下，为了确保核电厂的安全和正常运营，退役机器人技术的研发和应用变得尤为重要。
退役机器人是指用于对核电厂设备进行清理、维护和修复等工作的机器人。
由于核电厂环境的特殊性，传统的人工维修和清理方式往往不够高效、安全和精准，而退役机器人能够在核辐射下工作，不仅能够提高工作效率，还能避免人员接触到辐射物质，减少了潜在的安全风险。
退役机器人的技术研究主要涉及几个方面：机器人结构设计、机器人控制系统和机器人传感器等。
机器人结构设计是退役机器人研究中的关键问题。
核电厂设备复杂多样，机器人需要能够适应不同环境和任务需求。
机器人的机械结构必须具备足够的柔韧性和自适应性，能够在狭小空间中进行工作，以及在复杂环境中进行移动和操作。
机器人的结构还需要具备耐辐射、防腐蚀和耐高温等特性，以确保机器人的正常工作和寿命。
机器人控制系统是退役机器人研究的核心技术。
机器人控制系统需要具备高精度、高稳定性和高反应速度。
在核电厂环境下，机器人必须能够准确的执行各种操作，并及时做出反应。
在进行维修和清理工作时，机器人需要能够识别故障和损坏的设备，并进行精确的定位和操作。
机器人控制系统的研究需要涉及到机器人运动规划、路径规划和机器人智能决策等方面的问题。
机器人传感器的研究对于退役机器人的工作效果有着重要的影响。
机器人需要通过传感器获取环境信息，例如辐射水平、温度、压力等数据，以便进行环境感知和任务规划。
在核电厂环境下，机器人的传感器还需要具备辐射抗干扰和高精度等特性。
对于机器人传感器的研究需要涉及到辐射传感技术、温度传感技术和压力传感技术等方面的问题。
退役机器人技术的研究对于核电厂的维护和修复工作来说至关重要。
通过不断地改进和创新，可以提升退役机器人在核电厂工作中的效率和安全性，最终保障核电厂的安全运营。
核设施退役及放射性废物治理科研项目指南大家好，今天我们来聊一聊核设施退役及放射性废物治理这个话题。
我们要明确一点，这个话题可不是什么小儿科，而是关系到人类生存环境和健康的大事。
那么，我们该如何在这个领域开展科研项目呢？别着急，我这里给大家提供一份“项目指南”，希望对大家有所帮助。
一、项目背景与意义在过去的几十年里，随着人类对能源需求的不断增长，核能作为一种清洁、高效的能源来源得到了广泛应用。
核能的发展也带来了一些问题，其中之一就是核设施的退役问题。
核设施的使用寿命有限，当它们到达预定的寿命后，如何安全、有效地进行退役处理，防止放射性废物对环境和人类健康造成危害，就成为了一个亟待解决的问题。
放射性废物治理是一项技术性很强的工作，涉及到多个学科领域的知识。
通过开展核设施退役及放射性废物治理科研项目，可以提高我国在这方面的技术水平，为保障人民群众的生命安全和环境质量提供有力支持。
二、项目目标与任务1. 目标：建立一套完善的核设施退役及放射性废物治理技术体系，为我国核设施的退役和废物处理提供科学、可行的技术方案。
2. 任务：(1)研究核设施退役的理论和技术方法，包括退役规划、退役实施、退役验收等环节。
(2)研究放射性废物的产生、收集、储存、运输、处理和处置等全过程的管理技术。
(3)开展实际工程项目的技术攻关，积累实践经验。
(4)加强国内外技术交流与合作，引进先进技术和管理经验，提高我国核设施退役及放射性废物治理的技术水平。
(5)培养一批核设施退役及放射性废物治理的专业人才。
三、项目的组织与管理1. 成立专门的项目领导小组，负责项目的总体规划、协调各方资源、监督项目进展等工作。
2. 设立技术研发团队，由具有丰富经验的专家组成，负责项目的具体技术研究和攻关工作。
3. 加强与政府部门、企事业单位、高校和科研机构的合作，形成项目研发的合力。
4. 建立严格的项目管理制度，确保项目的顺利推进。
四、项目的资金保障与政策支持1. 争取国家相关政策和资金支持，为项目的研发提供充足的经费保障。
日本福岛退役治理和进展2011年3月11日，日本东部海域发生里氏9级特大地震并引发海啸，致使福岛第一核电厂发生国际核事件和放射事件分级表（INES）最高的“七级事故”，即特大事故，是自1986年切尔诺贝利灾难以来的最严重核电厂事故。
当前，福岛第一核电厂已从事故紧急状态进入稳定状态，厂区安全环境已得到全面改善。
在厂区96%的区域停留时已无需穿戴辐射防护服和面罩。
工作人员数量已从事故发生后的每天约7000人降至每天约4000人。
相关机构正在根据日本政府制定的福岛第一核电厂退役中长期路线图推进退役工作。
1退役治理组织架构为实现退役治理目标，确保现场工作人员和周边公众的安全，日本政府专门设置了包括政府主管部门、企业及研究机构在内的退役治理组织架构，职责分工明确，密切协作，共同推进福岛第一核电厂的退役治理。
这一组织架构（详见图1）主要包括：经济产业省、原子力规制委员会、核损害赔偿和退役促进公司、东电福岛第一核电厂去污和退役工程公司、国际核退役研究所和日本原子能研究开发机构。
经产省是核工业主管部门，主要职能包括核能政策及规划、核设施开发及核燃料循环产业、放射性废物管理等政策的制定和实施。
福岛事故后，经产省大臣官房下设了福岛重建促进小组，负责退役政策包括中长期路线图的制定和退役治理。
图1福岛退役治理组织架构规制委隶属环境省，是福岛事故后于2012年9月在原核监管机构经产省原子能安全保安院基础上组建的独立核监管机构，目的是加强核监管机构独立性，其具体职能包括：核设施及放射性材料的安全及安保监管，核不扩散及保障监管，确保核相关法规及核活动的公开透明等。
核损害赔偿和退役促进公司是2014年8月在原核损害赔偿促进公司的基础上建立的，分为核损害赔偿及退役两大职能部门。
核损害赔偿部门主要职能：（1）为核损害赔偿支付提供相关咨询服务，并对赔偿支付情况进行监督；（2）为需要进行核损害赔偿的核设施经营者提供资金支持，并为其制订相应的“特别业务规划”；（3）接收核设施经营者的捐助，作为核损害赔偿储备金。
大型核设施退役策略及技术进展□杨美健黄金海鲍芳赵华松【内容摘要】核设施的种类繁多，不同核设施的规模、厂址环境和运行状况都存在很大的差异。
根据其规模和复杂程度，各类核设施退役的难度和复杂程度有很大不同，设施的厂址条件、运行情况、污染情况及放射性核素存量的差异，都会影响核设施退役策略的选择。
因此，大型核设施退役策略的选择是开展退役工作的重点和难点。
本文主要结合国内外大型核设施的退役经验，对大型核设施的退役策略及技术进展情况进行介绍。
【关键词】核设施;退役策略;核电厂【作者简介】杨美健(1985．1 )，男，河北唐山人;中国核电工程有限公司高级工程师;研究方向:核设施退役黄金海，中国核电工程有限公司助理工程师;研究方向:核设施退役鲍芳，中国核电工程有限公司副所长;研究方向:核设施退役赵华松，中国核电工程有限公司、北京核化工研究设计院副院长;研究方向:核设施退役一、概述核设施退役是为解除一座核设施的部分或全部监管控制所采取的行政和技术活动。
退役的最终目标是无限制地开放或利用厂址［1］。
核设施的种类繁多，不同核设施的规模、厂址环境、运行状况都有很大的差异。
一些核设施的规模较小，功能较为简单，如核技术利用的辐射设施;一些核设施的规模较大，系统功能较为复杂，如核电厂、后处理厂等。
根据其规模和复杂程度，各类设施退役的难度和复杂程度有很大不同，设施的厂址条件、运行情况、污染情况及放射性核素的存量差异，对核设施退役策略的选择、退役项目实施的投资以及施工的周期都有较大的影响。
本文主要结合国内外核设施退役的发展情况，对核电厂退役策略的情况进行介绍。
二、退役策略早期，IAEA 将核设施退役策略分为三种，即立即拆除(Immediate Dismantling )，延迟拆除(Deferred Dismantling )和就地埋葬(Entombment )。
(一)立即拆除。
立即拆除是将被放射性污染的设备、结构和设施的污染部分移除或者去污至允许设施开放用于无限制使用或者由监管机构进行有限制使用水平的策略。
在这种情况下，退役执行活动在运行停止后的短时间内就开始进行。
这个策略隐含退役活动应该立即完成，包括将设施中的所有放射性材料移除至另一个新的或者已经存在的有资质的设施中进行长期贮存或者处置。
(二)延迟拆除。
延迟拆除的主要原因是由于资金、技术等准备工作尚未就绪，对设施中被放射性污染的部分进行处理或者放置一段时间，直到可以进行后续的去污和/或拆除等操作，从而最终达到允许设施开放用于无限制使用或者由监管机构进行有限制使用的策略。
(三)就地埋葬。
就地埋葬策略是将放射性物质长期安全包容在场址中，从本质上讲，相当于进行浅地表处置。
但随着核设施退役领域越来越多研究的开展和经验的积累，退役技术的不断发展以及各国对环境标准、要求的不断提高，IAEA 推荐的退役策略也由上述三种策略变更为两种退役策略，即立即拆除和延迟拆除［2］。
对核设施退役策略，不同国家针对不同设施所选择的策略各有不同。
核设施退役策略的选择受政治、社会、地理、技术、经济等多方面因素的影响。
有些国家的退役经费是决定因素;有些国家尚没有处置退役所产生的各种废物的法规标准;有些国家是尚没有废物处置场地。
因此，核设施退役的策略应因地制宜，因时制宜。
三、核电厂退役核电厂是应用较为成熟的大型商用核设施，也是退役工程开展较早的一类大型核设施。
根据各国对核设施的管理政策以及设施情况的不同，不同核电厂所采取的退役策略也各不相同。
以下将以核电厂为对象，介绍国内外关于核电厂退役策略选择的经验。
(一)美国核电厂退役策略。
美国有较多的核电厂退役案例。
对于美国早期的军工核设施，鉴于高昂的退役废物处置费，一般采取的策略为将设施置于稳定可知的状态，实施较为经济的监控，并适时进行退役工作。
图1因采取延迟拆除策略而处于封闭状态的反应堆［3］·33·表1美国部分关闭的核电厂退役策略核电厂址核电站反应堆堆型关闭时间退役策略CarolinaVallectos Humboldt Bay 3Ｒancho Seco CVTＲBWＲPWＲPHWＲ1963197619891967封闭延迟拆除延迟拆除Michigen Fermi 1FBＲ1972封闭延迟拆除Big Ｒock Point BWＲ1997立即拆除PennsylvaniaPeach Bottom HTGＲ1974TMI 2PWＲ1979封闭延迟拆除New YorkPathfinder Indian Point 1Trojan Yankee BWＲPWＲ1967197219921991延迟拆除封闭延迟拆除立即拆除Texas Wisconsin California Colorado Dresden 1La Crosse Shoreham Fort St．Vrain BWＲHTGＲ1978198719891989封闭延迟拆除立即拆除South CarolinaSan Onofre 1PWＲ1992封闭延迟拆除核电站作为商用设施，与军用核设施相比，其在退役策略的选择上具有较大的差异。
从表1中可以看出，美国核电厂退役策略的选择因所在厂址、反应堆的堆型、关闭时间等的不同而存在较大差异。
如厂址同样是在New York 的Indi-an Point 1和Trojan 、Yankee 核电厂，同样的堆型，选择的策略却不同，这与核电厂的运行情况、废物处理和处置手段的完备情况、不同时期退役的经费等因素都有关。
另外，从表1中也可以看出，早期关闭的核电厂退役策略以延迟拆除为主，而20世纪80年代之后，核电厂退役策略多选择立即拆除。
这主要是由于影响设施退役的主要决定因素包括退役废物的处置费用，且处置费用不断上涨，增加了设施退役的成本。
因此，后期核电站关闭后会实行立即去污拆除，退役多采取立即拆除的策略。
(二)法国核电厂退役策略。
多年来，法国在核设施退役领域进行了较为全面的研究和开发工作，在核设施退役策略的确定方面也有较为系统的论证。
针对不同的核电厂，法国的运营商通过不同方案的比较后，最终确定每座核电厂的退役策略和退役方案［4］。
表2法国已关闭的核电厂核电厂堆型关闭时间退役策略Brennilis HWＲ1985立即拆除Bugey 1GCＲ1992立即拆除Saint －LaurentGCＲ1994立即拆除Chooz PWＲ1991立即拆除Chinon GCＲ1990立即拆除SuperphinixFBＲ1996立即拆除早期法国对核电厂的退役策略为先经过几十年的封存，然后有计划地完成反应堆的退役拆除工作。
这个策略的制定主要是从退役过程人员防护以及废物的处理处置方面考虑，虽然可以采用直接拆除的策略，且技术手段及废物处置均可满足退役策略的要求，但是延缓拆除可以使设施残存的放射性降低，从而减少人员的受照剂量。
在延迟拆除过程中，技术的进步也可以大大改进拆除方案，以节省退役工程的投资。
2001年法国则改变了原有的退役策略，将封固延迟拆除的策略改变为立即拆除策略，这主要是因为法国相关法规要求的更新。
(三)其他国家核电厂退役策略。
除美国、法国外，其他主要核电利用国家的退役策略也都根据本国实际情况及核电厂的情况制定有针对性的策略。
英国在对核电厂退役策略的选择上倾向于立即拆除和延期拆除的结合，主要是由于英国缺乏放射性废物的处置设施，核电厂退役产生的大量放射性废物不能及时处置。
英国已于2011年完成了一台核电机组的退役工作，其他核电厂的退役工作还在开展中［5］。
加拿大和意大利也由于同样的原因，选择延迟拆除的退役策略。
德国的核电站退役采取立即拆除和延迟拆除两种策略，立即拆除为首选方案。
目前正在开展的退役项目包括19个核电厂和原型堆。
瑞典也是较早启动核电厂退役的国家，瑞典对核电厂退役的策略倾向于立即拆除，一方面是由于瑞典不再利用核能，另一方面主要考虑延迟退役可能会丧失对设施及运行情况的了解，从而影响退役工作的开展［6］。
四、结语根据国外核电厂退役情况，对不同国家的退役策略进行了分析，可以看出核设施退役是一项复杂的系统工程，退役策略的选择关系到政治、社会、环境，同时也受政策、技术和配套设施的影响。
因此，核设施退役策略的选择应该结合上述影响因素因地制宜，因时制宜。
随着技术水平的提高，核设施退役的观念也在不断地变化，对厂址的最终环境状态也提出了越来越高的要求。
随着退役技术的发展和相关经验的积累，核设施退役领域的法律法规也趋于完善，这要求核设施退役的策略也从较为粗犷型的策略，朝着精细化、规范化的方向发展。
目前，我国核设施退役工作尚处于起步阶段，与美国、法·43·HLW 玻璃固化体组成及放射性核素分析研究进展□束玉珍【内容摘要】高放废物(HLW )玻璃固化体化学组成及放射性核素分析对其质量控制和产品稳定性判断具有重要参考依据，本文对国外HLW 玻璃固化体离线及在线分析进行了简述，以期为我国玻璃固化体的分析提供参考。
【关键词】高放废物;玻璃固化;放射性;核素分析【作者单位】束玉珍，中国原子能科学研究院高放废物(HLW )玻璃固化技术有着近60年的研究与应用历史，是目前世界上唯一实现工程化应用的高放废物处理方法。
为了评价玻璃固化体产品长期地质处置的稳定性与安全性，需要分析其化学及放射性核素的组成与含量，由于玻璃固化体出炉后不再进行质量调整，因此进炉前组分分析及控制也尤为重要。
本文对国外HLW 玻璃固化体离线及在线分析进行了简述，以期为我国玻璃固化体的分析提供参考。
一、离线分析方法应用于热室中高放玻璃固化体元素分析较为成熟的离线方法有电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP －AES )、电感耦合等离子体质谱(ICP －MS )和X 射线荧光光谱(XＲF )，其中ICP －AES 和ICP －MS 一次性可分析玻璃固化体中绝大多数元素，为破坏性分析方法，需要提前将玻璃试样粉碎碾磨、消化溶解后再进行测定。
XＲF 为非破坏性分析，不需要溶解试样，可大大缩短分析时间，也是目前潜在的最准确的分析技术之一，但由于多种组分基体效应的存在，根据谱线强度对元素组分进行定量存在困难，且对Li 、B 、F 、Na 等轻质元素分析难度较大。
此外，高放射性玻璃固化体会产生很大的本底计数率，因此该方法目前难以应用于高放玻璃固化体的分析，但在低放玻璃固化体的分析中具有较好的应用前景，其分析精密度都优于1%，且分析过程更加简单、快捷。
目前应用于热室中高放玻璃固化体放射性核素分析的方法主要有直接计数法(包括α、β、γ计数法)和ICP －MS 法。
由于放射性核素种类过多，为了简化分析，美国DWPF的产品玻璃仅分析锕系元素和裂片产物(酸消解后用ICP －MS 测定)及总放射性核素浓度(碱消解后计数法测定)，在玻璃产品控制程序(GPCP )中要求分析的核素不再进行测量，而是根据高放废液中放射性核素的分析结果与废物稀释因子推算出各个放射性核素的含量。
