イメージングXAFS法による模擬ガラス中元素の化学状態分析

Chemical analysis of simulated high-level waste glass by using imaging XAFS technique

岡本 芳浩  ; 中田 正美  ; 赤堀 光雄; 駒嶺 哲*; 福井 寿樹*; 越智 英治*; 仁谷 浩明*; 野村 昌治*

Okamoto, Yoshihiro; Nakada, Masami; Akabori, Mitsuo; Komamine, Satoshi*; Fukui, Toshiki*; Ochi, Eiji*; Nitani, Hiroaki*; Nomura, Masaharu*

使用済核燃料の再処理プロセスで発生する高レベル廃液(HLLW)は、ホウケイ酸ガラスと高温で混ぜ合わせた「ガラス固化体」として処分される。本研究では、ガラス固化体マトリックス中に分散して存在する白金族元素の分布と化学状態を、イメージングXAFS法を使用して調べた。イメージングXAFS測定は、PF-ARのNW10A及びPFのBL-27Bにおいて、単色非集光X線を用いて実施した。使用したシステムは、浜松ホトニクス製のビームモニタAA40(分解能10m)及びAA50(分解能2m)と、高感度CCDカメラC9300-221(高速度タイプ)及びC11440-10C(高解像度タイプ)の組合せである。ガラス試料のイメージング分析とその画像中の微小領域のRu元素K吸収端XAFS分析を実施した。標準試料との比較から、微小領域におけるRuが、RuOの状態で存在していることがわかった。

The high level liquid waste (HLLW) generated in the reprocessing of spent nuclear fuels is disposed of as vitrified waste mixed with borosilicate glass. Chemical state of noble metals like Ru in simulated glasses was investigated by using the synchrotron based X-ray imaging analysis in the present work. The X-ray imaging measurement was performed at the NW10A of PF-AR and the BL-27B of PF, KEK. The imaging system is composed of the beam monitor (AA40 and AA50) and the CCD camera (high-speed type C9300-221 and high resolution type C11440-10C). X-ray absorption fine structure (XAFS) spetcra of Ru K-edge for very small area were obtained from the imaging intensity data. It can be seen by comparing with standard materials that Ru in the small area exists as RuO.