レーザー光を用いた福島燃料デブリ取出し技術に関する研究開発,13; レーザー溶断の適応制御に向けた光温度信号の特性評価

Study on removal technologies for Fukushima's fuel debris using laser light, 13; Characteristic evaluation of optical signal emitted from molten metal during laser cutting process

羽成 敏秀 ; 山田 知典; 武部 俊彦; 松永 幸大; Nguyen, P. L.; 村松 壽晴

Hanari, Toshihide; Yamada, Tomonori; Takebe, Toshihiko; Matsunaga, Yukihiro; Nguyen, P. L.; Muramatsu, Toshiharu

原子力機構では、福島第一原子力発電所の炉容器下部に堆積していると考えられる燃料デブリおよび炉内構造物の取出し技術の確立を目指した研究開発を行っている。燃料デブリ取出しに向けたレーザー溶断の適応制御システム実現のためには、溶断状況をモニタリングするなどして、適切な条件を維持するための指標を得る必要がある。本発表では、レーザー溶断時のカーフ部近傍からの熱放射光に着目し、2色温度計からの光温度信号の特性についての評価結果について報告する。溶断性能が悪化する場合、光温度信号は溶融領域からのスパッタや乱反射の増加に起因して、信号平均値に対する振幅の比率が急激に上昇する傾向を示すため、この比率の時系列挙動を常時監視することで溶断性能の悪化を捕らえることが可能であることをレーザー溶断実験の結果より確認した。また、この比率を基に作成した応答曲面データを指標として溶断性能の良否をモニタリングし、レーザー溶断条件の適切化を行うことにより、溶断性能の改善が期待できる。

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