レーザーによる核燃料物質の遠隔分析技術開発; 研究開発の全体概要とトピックス; MOX分光に向けた研究と計測の新しい展開

Development of laser remote analysis for nuclear fuel materials; Outline of the development and recent results

若井田 育夫  ; 丸山 庸一郎; 宮部 昌文   ; 赤岡 克昭 ; 大場 正規 ; 反保 元伸; 大場 弘則  ; 音部 治幹  ; 加藤 政明; 仁木 秀明*; 作花 哲夫*; 池田 裕二*

Wakaida, Ikuo; Maruyama, Yoichiro; Miyabe, Masabumi; Akaoka, Katsuaki; Oba, Masaki; Tampo, Motonobu; Oba, Hironori; Otobe, Haruyoshi; Kato, Masaaki; Niki, Hideaki*; Sakka, Tetsuo*; Ikeda, Yuji*

次世代の高速炉燃料として低除染のマイナーアクチノイド含有MOX燃料(低除染MA含有MOX燃料)の利用が検討されており、燃料の組成評価や保障措置にかかわる迅速・簡便な分析技術の確立が不可欠となっている。そこで、レーザーを利用した遠隔分析技術を主たる手法とした「次世代燃料の遠隔分析技術開発とMOX燃料による実証的研究」を開始し、核燃料物質の遠隔分析技術基盤の確立を目指すこととした。本研究では、未照射MOX試料を対象としてウラン,プルトニウムの遠隔分析を実証するとともに、レーザーとマイクロ波の組合せによる新しい遠隔分光法の適用の可能性,粉体分析への適用性及び再処理過程における直接適用を視野に、溶液系における溶存元素組成分析への適用の可能性を評価している。本報告では、研究の背景,MOX試料分析に向けた高分解能化,高感度化,同位体の同時分光の実現性及び新しい計測方法の展開としてマイクロ波を併用したレーザー発光分光の現状,液相における溶存元素分析の可能性について総括的に報告する。

"Development of laser remote analysis for next generation nuclear fuel and applied study by MOX sample" entrusted to Japan Atomic Energy Agency by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology of Japan (MEXT) has been studied by combination of laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) for elemental analysis and resonance absorption spectroscopy for isotope analysis. In this presentation, recent results on LIBS for elemental analysis by the high resolution spectrometer, co-linear double pulse LIBS for higher sensitivity and simultaneous measurement of isotope ratio by ablation initiated resonance absorption spectroscopy are generally discussed. And will be also discussed on recent trials of microwave assist LIBS and liquid phase LIBS.