2023年度广东省科学技术奖中，由中广核研究院有限公司牵头，中广核检测技术有限公司、大亚湾核电运营管理有限责任公司、中广核工程有限公司、中广核核电运营有限公司等参与完成的“大型核反应堆燃料组件高效安全运维机器人关键技术研究及应用”项目获得省科技进步奖一等奖。
燃料组件整体重构机器人在核电站乏燃料水池对燃料组件进行整体拆解式修复。
这款机器人可在水下对燃料组件超300个零部件整体拆解后，再进行精准重组。
（受访单位供图）燃料组件作为核电站反应堆的心脏，长期在高辐射、高温、高压环境下运行。
为确保燃料组件始终处于安全稳定状态，须对其进行定期检查和诊断修复。
但由于组件处于高辐射环境且内部结构复杂、空间狭窄，必须依靠专用智能装备及机器人完成检查及修复工作。
“大型核反应堆燃料组件高效安全运维机器人关键技术研究及应用”项目基于新工艺、核安全、智能化和高可靠的思路，创建了一种基于数字模型重构、驱动、预演的核燃料组件运维机器人精细安全操作新范式，提出一种涵盖定量啜吸、超声甄别、涡流检查及单棒安全置换的燃料棒一体化检修新工艺，发明了三维形貌可视化拓扑重构、全自动安全换棒等方法，建立了核燃料组件运维机器人环境适应性与任务匹配性评价标准及方法。
同时，该项目聚焦高辐射超精密燃料组件安全高效运维难题，研发了涵盖外观检查、内部诊断、故障修复等领域的9款机器人，构建了全流程一体化机器人检修作业体系。
项目不仅填补了国内该领域的空白，还实现了多个国际首创，研发过程中申请专利达112项，具备显著的竞争优势。
该项目相关研发成果可满足我国目前所有在建和在运的核电机组组件运维需求，已在国内30多个核电站应用。
相关应用结果显示，相比国外设备，成套机器人可显著降低集体剂量，每年至少可带来发电收益12亿元。
此外，结合我国核电发展规划以及海外合作，未来燃料产业市场规模或将超300亿元，该项目应用前景广阔。
一直以来，中广核研究院持续提升核电智能装备与机器人领域自主创新能力，拥有2个国家级研究中心，同时还建设了深圳市核电行业机器人关键技术工程实验室、机器人环境模拟实验室和机器人系统集成及功能试验实验室，突破多项关键技术难题，已经累计开发100余款核电智能装备与机器人。
（作者：深圳特区报记者 吴亚男）
