Basic R&D on decommissioning of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station and application of Laser Remote Analysis for in-core and in-situ monitoring of debris

福島第一原子力発電所廃炉と炉内その場レーザー遠隔分析の応用に関する基礎的研究開発

若井田 育夫  ; 大場 弘則  ; 赤岡 克昭 ; 大場 正規 ; 松本 歩; 宮部 昌文   ; 池田 裕二*; 作花 哲夫*; 平等 拓範*

Wakaida, Ikuo; Oba, Hironori; Akaoka, Katsuaki; Oba, Masaki; Matsumoto, Ayumu; Miyabe, Masabumi; Ikeda, Yuji*; Sakka, Tetsuo*; Taira, Takunori*

福島第一原子力発電所の廃炉には、広範囲で基礎基盤的研究開発と実際の作業技術へのマッチングが求められており、日本原子力研究開発機構の廃炉国際共同研究センターは、その中心的な研究開発機関の一つである。事故炉内の迅速・簡便・高放射線環境下でのその場遠隔分析技術として、光による分析技術を基本とし、耐放射線性光ファイバーを活用したレーザー誘起発光分光法(LIBS)が有力な分析手法として挙げられる。光ファイバーLIBSを炉内デブリのその場分析技術として開発し、その基本特性を取得し、10kGy/hの放射線環境下でも利用可能であることを確認した。さらに、より高い信号を得るために、ロングパルスレーザーLIBS、マイクロ波支援LIBS、炉内でのマイクロチップレーザーLIBS技術を開発している。

For the decommissioning of "Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (F1NPS)", widely basic R&D and matting for actual application for decommissioning technology will be strongly required. CLADS/JAEA is one of the key institute for strategic promotion of Decommissioning Science on F1NPS. As for the development of rapid, easy, onsite and in-situ remote diagnostic/analysis techniques under extremely high radioactive condition, the concept of probing by light and diagnostic by light with radiation resistant optical fiber will be one of the simple, powerful and applicable choices as the innovative development based on laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) technology. Optical fiber based LIBS is developed for in-core and in-situ elemental analysis of debris and its activity is performed under severe environmental conditions such as high radiation field of about 10kGy/h and under water. Long pulse laser, microwave assisted LIBS and microchip laser are also introduced for more high sensitivity.