2025年11月13日，西安中核核仪器股份有限公司副总经理、总工程师、正高级工程师花锋(杨卫涛代)在深圳核博会核技术融合创新论坛发表《核电站厂房辐射监测系统一体化发展路径与思考》主旨报告。
报告围绕核电站厂房辐射监测系统的一体化发展路径展开，介绍了核仪器的定义、核电辐射监测系统的组成、应用场景以及中核西仪相关业务基础。报告认为，国内在探测器、关键部件、高端软件、可靠性和抗辐射能力等方面仍与国外存在差距，需要通过企业牵头的产学研用协同机制，将用户需求转化为技术攻关和产品升级。
关键点
1. 报告主题与核仪器定位（00:08）
报告主题是核电站厂房辐射监测系统一体化发展路径与思考。发言人说明其工作主要围绕核辐射监测和核仪器研发生产，目标是保障核电站安全可靠运行。
2. 核仪器定义与发展需求（00:46）
报告引用国标说明，核仪器用于测量电离辐射量，以及控制涉及电离辐射的设备和过程，测量对象包括阿尔法、贝塔等射线。随着十五五到十六五期间核电行业发展预期增强，核电辐射监测也面临新的发展要求，需要探索产学研用一体化来解决挑战。
3. 核电辐射监测系统分布与范围（01:45）
核电站辐射监测系统分布在堆内、堆外、厂房控制系统和环境监测等位置。内容涵盖堆芯中子和温度监测、冷却剂监测、堆外中子量程监测，以及工艺辐射、排出流、区域辐射、控制区污染、个人剂量、车辆、便携式仪表和环境监测等。
4. 中核西仪业务基础与产业地位（03:11）
报告称中核西仪围绕核辐射核仪器为主业，同时开展火灾报警、实物保护等业务，设备已在中核、广核、国核及实验快堆等场景中应用。发言人表示其是国内较大的辐射监测系统制造商，并可提供华龙一号电厂厂房辐射监测系统承建。
5. 产业链关键短板与追赶方向（04:13）
报告梳理了核仪器上中下游需要突破的环节。上游核心材料、探测器、探测部件、信号处理部件和结构部件与国外仍有差距；高端数据处理和分析软件、抗辐射元器件、实验室仪器、便携式仪表、个人剂量计、在线和离线监测设备的可靠性与稳定性也需要提升。
6. 下游应用要求提高推动协同攻关（06:02）
核电站、处理厂以及工业和国防领域对辐射监测提出更高要求，包括更低下限、更高上限，以及稳定性和可靠性的阶跃式增长。报告认为，仅靠单个单位或单一产业方向难以整体推动国产系统达到或超过国外水平，需要高校、科研院所和企业共同突破。
7. 厂房辐射监测系统功能与基本原理（07:18）
厂房辐射监测系统主要用于监测工艺排出流和控制区域辐射情况，以保障核电站安全运行并防止超剂量事故。其原理基于粒子与物质相互作用，包括中子、伽马射线、贝塔射线、放射性气体和气溶胶等，通过探测器实现辐射监测。
8. 华龙一号应用与宽量程要求（08:12）
报告提到该团队承担了华龙一号全球首堆福清核电五号机组共八十四个监测通道的供货任务。华龙一号部分监测要求量程跨度很大，例如事故后反应堆伽马剂量率测量从十的负三次方到十的六次方，跨九个数量级，对探测效率、可靠性和稳定性提出很高要求。
9. 探测器环节的技术突破需求（09:45）
辐射监测系统需要在探测器等各环节突破，常用探测器包括气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器。报告提出希望提升气体探测器低本底、快速响应、极端工况可靠性、抗老化和抗辐射能力；突破闪烁探测器防潮解、抗干扰和稳峰技术；解决半导体探测器高低温可靠性、抗辐射和降噪问题。
10. 新型探测器合作研发进展（13:20）
报告提到正在联合国内科研院所开展新型探测器研发，例如与中科大合作研发碳化硅中子探测器，已实现十毫米乘十毫米碳化硅晶体流片，热中子探测效率测量达到百分之五点九。发言人表示希望与高校和科研院所继续合作进行产品升级研发。
11. 信号放大与核电子学痛点（15:02）
辐射信号进入系统后需要前置放大器和主放大器处理，现有模拟单道、模拟多道和数字多道分别存在测量效率、能量分辨率、稳定性、采样率、时间分辨率、抗干扰和算法稳定性等问题。报告希望提升ADC技术稳定性、抗干扰能力，降低核心芯片进口依赖，并发展更可靠的电磁兼容和算法能力。
12. 数字化波形分析与数据处理软件（16:04）
报告提出可联合科研院所和高校突破超高数字化波形采样分析技术，以及结合人工智能算法的实时波形分析技术，以提升现有设备可靠性和竞争力。在数据显示处理单元方面，硬件国产化已有部分选项，但复杂场景算法和高端软件仍有短板，需要合作提升智能化、AI集成、模块化、轻量化和低功耗能力。
13. 一体化协同创新机制设想（17:54）
报告提出在产业链指导下，由用户、产业方、研究机构和高校共同合作，把需求和科研能力转化为保障核电站可靠运行与品质提升的产品。发言人建议构建需求导向型协同创新机制，形成企业牵头的技术联盟，将下游用户需求转化为技术需求并开展联合攻关，同时共享阶段性数据和成果。
时间线
00:03 - 发言开场并引出报告主题，说明将围绕核电站厂房辐射监测系统的一体化发展路径展开。
00:29 - 报告先介绍核辐射监测和核仪器的基础概念、分类，以及核电发展对辐射监测提出的新要求。
01:45 - 随后说明核电站辐射监测系统在堆内、堆外、厂房、控制区和环境中的分布，并介绍相关业务覆盖范围和产业基础。
04:13 - 报告进入产业链问题分析，梳理核心材料、探测器、关键部件、软件、仪表可靠性和下游应用要求等方面的短板。
07:18 - 第二部分聚焦厂房辐射监测系统，说明其功能、物理原理、华龙一号应用情况和监测量程对设备性能的要求。
09:45 - 报告分环节讨论技术突破方向，重点包括气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器、新型探测器、信号放大和核电子学。
16:24 - 内容转向数据显示处理单元和软件能力，强调高端算法、智能化集成、模块化和系统可靠性的重要性。
17:54 - 最后提出厂房辐射监测系统一体化发展的组织路径，主张企业牵头建立需求导向的产学研用协同创新机制。
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核电站厂房辐射监测系统加速迈向一体化协同创新
西安中核核仪器股份有限公司副总经理、总工程师、正高级工程师花锋围绕“核电站厂房辐射监测系统一体化发展路径与思考”进行了专题分享，因主讲人未到场，报告由杨卫涛代讲。报告从核仪器与核电辐射监测的发展背景切入，指出核仪器是用于测量电离辐射量并控制相关设备和过程的重要装备，测量对象覆盖阿尔法、贝塔、伽马、中子等多类电离辐射。随着“十五五”至“十六五”期间核电产业持续发展，核电辐射监测系统将在量程覆盖、长期稳定性、运行可靠性、国产化替代和智能化水平等方面面临更高要求，单一单位已难以独立完成从基础材料、核心器件到系统集成的全链条突破，产学研用协同成为必然路径。
报告梳理了核电站辐射监测系统的总体构成，涵盖堆内辐射监测、堆外中子监测、厂房辐射监测、控制区监测和环境辐射监测等多个层级。其中，厂房辐射监测系统主要面向工艺辐射、排出流、区域辐射以及放射性测量实验室等场景，是保障核电站安全稳定运行、防止超剂量事故发生的重要系统。中核西仪长期聚焦核辐射监测和核仪器研发生产，业务覆盖PRT、KRT、环境辐射监测等系统，并计划向堆外中间量程等领域拓展，相关设备已应用于中广核、国核、实验快堆以及核事故应急、实验室监测等多个场景，在华龙一号厂房辐射监测系统建设中具备重要产业支撑作用。
围绕产业链现状，报告指出国内核辐射监测领域仍存在较明显短板。上游方面，核心材料、探测器、关键零部件、专用软件以及抗辐射元器件等与国际先进水平仍有差距，部分核心材料和探测器技术差距约在十年左右。中游仪器设备方面，低本底和超低本底仪器、主动中子符合测量设备、阿尔法能谱仪、高纯锗相关设备、便携式仪表和个人剂量计等仍需在可靠性、稳定性和工程化水平上持续提升。下游应用方面，核电站、处理厂、工业和国防等领域对监测系统提出了更严苛的性能要求，表现为量程下限更低、上限更高，稳定性和可靠性需求呈阶跃式增长。
在厂房辐射监测系统技术层面，报告重点说明了系统的探测原理、信号链路和工程应用挑战。辐射探测依赖粒子与物质相互作用所产生的电离损失、非电离损失、弹性碰撞和非弹性碰撞等效应，通过不同类型探测器将中子、伽马射线、贝塔射线、放射性气体和气溶胶等辐射信号转换为可测量、可处理的数据。信号经探测器、前置放大器、主放大器、数据处理单元，最终接入服务器和分布式处理系统，实现集中监控与管理。以华龙一号全球首堆福清核电5号机组为例，中核西仪承担了84个监测通道供货任务，部分通道如事故后反应堆伽马剂量率测量范围可跨越九个数量级，对探测效率、设备可靠性、长期稳定性和极端工况适应能力提出了极高要求。
报告进一步提出关键技术突破方向。在探测器方面，气体探测器需要提升低本底、快速响应、极端工况可靠性、抗老化和抗辐射能力；闪烁体探测器需要解决防潮解、抗干扰和高效稳峰问题；半导体探测器需突破高低温可靠性、抗辐射损伤、低噪声、数字化脉冲处理和ASIC降噪等关键技术；同时，碳化硅中子探测器等新型探测器正在推进研发并探索工程应用。探测器未来将向超高分辨率、低本底、高能量分辨率、大动态范围、高计数率方向发展，同时实现低成本、规模化和标准化生产，为国产设备走向国际市场奠定基础。
在信号放大与核电子学方面，报告分析了模拟单道、模拟多道和数字多道等现有技术路线的不足。单道系统存在测量效率、能量分辨率和稳定性不足的问题，多道系统面临采样率、时间分辨率和抗干扰能力挑战，数字多道则需要进一步提升算法稳定性和复杂环境适应性。未来应重点提升ADC稳定性，增强抗干扰能力，降低核心芯片进口依赖，优化电磁兼容设计和信号处理算法，并推动超高速数字化波形采样分析技术以及人工智能辅助实时波形分析技术发展。数据处理与显示单元作为系统可靠运行的重要环节，也需在复杂场景算法、高端数据处理软件、系统适配能力、AI集成、模块化、轻量化和低功耗方面持续提升。
针对一体化发展路径，报告强调应建立以用户需求为牵引、企业为主体、产学研用深度融合的协同创新机制。核电现场需求应被及时转化为具体产品需求和技术攻关任务，由企业连接用户、产品和研发资源，高校和科研院所参与基础技术与关键技术突破，产业链上下游共同解决核心部件、高端软件、工程验证和产品迭代等问题。通过建立技术联盟、推动阶段性数据和成果共享、开展联合培养和协同研发，可逐步形成覆盖需求提出、技术研发、工程验证、产品应用和持续迭代的一体化发展体系，将科研能力转化为保障核电站安全可靠运行和提升装备品质的实际产品能力。
