基于Weisskopf的复合核蒸发理论，借鉴热辐射放射本能的研究方法，建立了研究核辐射的放射本能的热力学办法，得到了在单辐射通道情况下静止质量不为零发射物质内部的核辐射放射本能和自由核辐射的放射本能密度通量的计算公式．

本文利用闪烁体的吸收发光特点，并结合计算机断层扫描技术，提出了对核辐射剂量场分布进行实时成像测量的新方法——阵列式吸收发光CT法，研制出闪烁光纤阵列构成的核探测器及其伺服控系统.采用高灵敏度的电荷耦合器件(CCD)拾取探测器产生的微弱闪烁光信号，并用定点采集的方法对视频信号进行数据的快速采集.在图像重建方法上，提出了迭代滤波反投影重建方法和利用非完全投影进行数据修复，对获取的投影数据进行变换和处理.通过选择滤波函数及其适当的参数，获得最佳滤波效果，以重建剂量场的二维场分布，从而建立了核辐照剂量场的实时、高精度的成像测量系统.实验及模拟实验结果均很好地证实了，该测量方法的可行性和测量系统工作的可靠性.

同位素核辐射测量仪表是基于被测介质对射线的吸收、反散射或射线对介质的电离激发作用的特性而设计的。核辐射物位计在聚酯化工、冶金、制药等行业的反应釜非接触式测量中得到了广泛应用。分析表明：只有熟练地掌握核辐射测量仪表的原理及正确地标定核辐射物位计,才能确保整个生产工艺流程的合理性和产品最终的质量等级。

针对不同的核辐射环境下,对机器人末端执行器的快速自动更换过程进行分析研究,设计了一种机器人末端快换装置,包括连接件、内置液压缸、端盖、锥形卡扣、锁紧连杆、弹性缓冲垫圈、末端执行器连接体,提高了机器人末端执行器的换装效率及换装可靠性,且在满足工作需求的前提下,使其结构简单,便于生产制造。

利用微处理器并行总线上的两个NEC8253计数器对六通道核辐射探测器输出的脉冲同时进行计数，微处理器计算、显示每一个通道的辐射剂量水平。有任何一通道的辐射剂量水平大于设定的剂量水平时，蓝灯灭、红灯亮，并发出音响报警，提示工作人员不要进入辐射限制工作区。

为满足核辐射探测仪便携化,智能化的要求,探讨了以MSP430F169单片机为核心的多探头核辐射剂量率仪的软硬件实现方法。在介绍了整个系统的基础上,对仪器设计中的关键问题进行了详细说明,重点讨论了通过单片机给多个探头供高压电的原理和分别连接多个探头后数据传输的实现方法,并给出了单片机外围电路的原理图。试验证明,该仪器完全可以用于核辐射探测领域,且具有小型化、数字化、低功耗等优点。

提出了核辐射屏蔽密封的解决方案,讨论了摇动式金属波纹管屏蔽密封技术的原理和可行性。利用有限元分析软件建立了结构中金属波纹管的有限元模型,得出了运转状况下波纹管中的应力分布,分析了波纹管影响密封结构性能的因素。

在核电站、核设施和其他一些强辐射高危环境中，遥控拆除机器人技术得到了广泛的应用，通过遥控摄像机进行远距离监视、控制和操纵拆除机器人工作，完成拆除核设施，搬运、分拣、装运核废料和有毒物质，以及其他一些劳动强度大、危险性高的工作。液控拆除机器人体积小、力量大、机动性强，可快捷、高效地投入危险环境中。针对核辐射环境下的应用要求，研制开发了一种液压驱动的拆除机器人系统，并对其几何结构特性和液控系统进行了详细分析，最后通过ADAMS与EASY5的联合仿真，验证了液控系统的有效性。