レーザー誘起ブレークダウン発光分光法により測定された模擬燃料デブリの2次元組成分布の最小二乗法を用いた解析

Analysis using the least-squares method of two-dimensional distribution of the simulated fuel debris measured by the LIBS

赤岡 克昭 ; 小川 千尋*; 田川 明広 ; 若井田 育夫  

Akaoka, Katsuaki; Ogawa, Chihiro*; Tagawa, Akihiro; Wakaida, Ikuo

レーザー誘起ブレークダウン発光分析LIBSでは、レーザー光を数100m程度に集光して照射できることから、数100m程度の空間分解能で2次元での元素組成分布の測定が可能である。LIBSにおける通常のスペクトル解析を用いて元素の組成分布を求める場合は、構成される元素に応じたスペクトルを選定し、スペクトル強度やスペクトルの相対強度を用いて元素組成分布を求める。この場合、それぞれの元素スペクトルが干渉しないようにスペクトルを選定することが重要になる。しかし、東京電力HD福島第一原子力発電所の事故により生じた燃料デブリなどはウラニウム, プルトニウムに加え、核分裂生成物が含まれ、干渉しないスペクトルを選定することは困難である。そこで、我々は特定のスペクトルを選定せずにスペクトル全体を用いた最小二乗法によるスペクトル解析法により、LIBSにより測定された模擬燃料デブリの2次元元素組成分布を解析した。その結果、スペクトルの強度比を用いた方法と良く一致するとともに、組成分布を良くあらわしていることから、最小二乗法を用いた解析方法が2次元組成分布の解析に有効であることが判った。

The two dimensional distribution measurement is possible using the laser induced breakdown spectroscopy. We analysed the two-dimensional composition distribution of the simulated fuel debris measured by LIBS using the least-squares method. As the result, distribution of the contribution ratios of the simulated fuel debris provided using the least-squares method expressed element distribution of them well.