High-temperature X-ray imaging study of simulated high-level waste glass melt

溶融模擬ガラスの高温X線イメージング研究

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*

高温溶融状態の高レベル模擬ガラス中のルテニウム元素の挙動と化学状態を、放射光X線イメージング技術を使用して分析した。溶融から気泡発生、ルテニウムの凝集と沈殿までを、12ビットCCDカメラで動的に観察した。X線強度は、画像の濃淡を数値化することによって得た。また、ルテニウムの存在は、そのK吸収端直後のエネルギーにおいては、図中にて黒く強調されて観測される。位置分解能を備えたイメージングXAFS分析技術を駆使して、溶融状態のルテニウムの化学状態についても調べた。

The molten state of simulated high-level waste glass and the behavior of ruthenium element in the melt were investigated by using synchrotron radiation based X-ray imaging technique. Melting, generating and moving of bubbles, condensation and sedimentation of ruthenium element were observed dynamically in continuous 12-bit gray-scale images from the CCD camera. X-ray intensity was obtained easily by digitizing gray-scale values in the image. The existence of ruthenium element is emphasized as a black color in the CCD image at X-ray energy higher than the Ru K-absorption edge. Position sensitive imaging X-ray absorption fine structure (XAFS) measurement was also performed to clarify the chemical state of ruthenium element in the melt.