Development of the method to assay barely measurable elements in spent nuclear fuel and application to BWR 99 fuel

軽水炉使用済燃料中に含まれる難測定核分裂生成物の定量方法の開発とBWR 99燃料に対する適用

須山 賢也; 内山 軍蔵 ; 深谷 洋行; 梅田 幹 ; 山本 徹*; 鈴木 求*

Suyama, Kenya; Uchiyama, Gunzo; Fukaya, Hiroyuki; Umeda, Miki; Yamamoto, Toru*; Suzuki, Motomu*

使用済燃料中に含まれる核分裂生成物の中には、中性子吸収効果の大きな安定な同位体がある。しかしながら、それら重要な同位体の中には、分析測定が困難であるものがあることが知られており、世界的に見ても関連するデータが少ない状況にあった。日本原子力研究開発機構では、原子力安全基盤機構からの受託研究により、2008年から4年間にわたって分析測定が困難な、中性子吸収断面積の大きな核分裂生成生物の測定方法の開発を行った。簡便かつ効率的な元素分離スキームと高感度高精度な誘導結合プラズマ質量分析装置を組み合わせた分析方法を確立し、BWR 99型燃料集合体を対象とした測定試験に適用した。この技術は、東京電力福島第一原子力発電所事故への対応にも応用可能であり、今後BWR及びPWR燃料を対象とした測定試験が計画されている。本報告では開発した測定方法と適用試験の概要と共に、今後の原子力機構における試験計画の概要について述べる。

In fission products in used nuclear fuel, there are several stable isotopes which have large neutron absorption effect. It is known that there are several hardly measurable elements in such important fission products. JAEA had been developed the method to assess the amount of fission products which are hardly measurable and have large neutron capture cross section, under the auspices of the JNES. In this development, the measurement method was developed combining a simple and effective chemical separation scheme of fission products from used nuclear fuel and ICP-MS with high-sensitivity and high-precision. This method was applied to the measurement program for used BWR 99 fuel assembly. This method is applicable to the required measurement for the countermeasure to the accident of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plants of Tokyo Electric Power Company. This presentation describes the measurement method developed in the study as well as the future measurement plan in JAEA.