Elemental analysis and radioactivity evaluation of aerosols generated during heating of simulated fuel debris; The Urasol project in the framework of Fukushima Daiichi fuel debris removal

模擬燃料デブリの加熱により発生したエアロゾルの元素分析および放射能評価; 福島第一燃料デブリ取出しに係わるURASOLプロジェクト

坪田 陽一   ; Porcheron, E.*; Journeau, C.*; Delacroix, J.*; Suteau, C.*; Lallot, Y.*; Bouland, A.*; Roulet, D.*; 三次 岳志 

Tsubota, Yoichi; Porcheron, E.*; Journeau, C.*; Delacroix, J.*; Suteau, C.*; Lallot, Y.*; Bouland, A.*; Roulet, D.*; Mitsugi, Takeshi

福島第一原子力発電所(1F)における燃料デブリ取出しを安全に実施するためには、燃料デブリの切断時に発生する放射性微粒子の定量評価が必要である。我々はウラン含有のIn/Ex-Vessel組成を持つ模擬燃料デブリを作製し、それらを加熱した際に生じるエアロゾルの物理、化学的特性を評価した。それらを基に1F-Unit2の燃料デブリを加熱法の代表例であるレーザー切断した際に生じるエアロゾルの同位体組成と放射能を推定したところ、Pu、Am、Cmを主とするプルトニウムが核種として、Pu、Cs-Ba、Sr-Yが核種としての着目核種であることが分かった。

In order to safely remove fuel debris from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (1F), it is necessary to quantitatively evaluate radioactive airborne particulate generated by the cutting of nuclear fuel debris. We fabricated Uranium-bearing simulated fuel debris (SFD) with In/Ex-Vessel compositions and evaluated the physical and chemical properties of aerosols generated by heating the SFDs. Based on these results, we estimated the isotopic composition and radioactivity of aerosols produced when 1F-Unit2 fuel debris is laser cut, which is a typical example of a heating method. Plutonium, mainly Pu,Am, and Cm were found to be the alpha nuclide, and Pu, Cs-Ba, and Sr-Y were found to be the beta nuclide of interest.