先進的光計測技術を駆使した先進的光計測技術を駆使した炉内デブリ組成遠隔その場分析法の高度化研究

Advanced study on remote and in-situ elemental analysis for molten fuel debris in damaged core by innovative optical spectroscopy

若井田 育夫  

Wakaida, Ikuo

福島第一原子力発電所廃止措置における炉内分析手法として光ファイバーを活用したレーザー誘起発光分光法(ファイバーLIBS)を提案し、Zr/U酸化物模擬デブリ試料に適用することで、その場分析への適用の可能性を確かめてきた。この成果を基に、文部科学省廃炉加速化プログラムにおいて、より長尺の光ファイバー伝搬におけるレーザー光エネルギーの減衰補償、より高強度なレーザー光を必要とされるセラミックス化したデブリへの対応、より高分解能で確実な物質同定に求められる発光強度増倍の実現並びに溶液中に懸濁した微小粒子の直接分析の可能性に挑戦する研究開発を開始した。パルス幅100nsのロングパルスレーザーを導入し、レーザー入力の増大が図れることや、時間積分観測による発光信号の増倍が得られることを確認した。レーザー照射時にマイクロ波を重畳するマイクロ波LIBS法を導入し、大気中においても、約10倍程度の発光量の増加も確かめた。溶液中懸濁微粒子については、懸濁微粒子からの原子線観測の確率から、ロングパルスレーザーの優位性が見出された。

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