福島第一原子力発電所廃炉作業に向けた光による遠隔分析へのチャレンジ

Challenge of in-situ, on-site laser remote analysis for decommissioning of "Fukushima Daiichi Nuclear PowerStation"

若井田 育夫  ; 大場 弘則  ; 赤岡 克昭 ; 狩野 貴宏 ; 中西 隆造*; 平等 拓範*; 坂本 寛*; 池田 裕二*

Wakaida, Ikuo; Oba, Hironori; Akaoka, Katsuaki; Karino, Takahiro; Nakanishi, Ryuzo*; Taira, Takunori*; Sakamoto, Kan*; Ikeda, Yuji*

福島第一原子力発電所(1F)の廃炉では、燃料デブリの取り出しが必須となっており、過酷な放射線環境での燃料デブリの分析手法が求められている。光伝送に耐放射線光ファイバーを利用したレーザー誘起ブレークダウン分光法(光ファイバーLIBS)は、遠隔・その場分析を可能とする手法であることから、1Fへの適用に向けて基礎的な性能実証を重ねてきた。技術開発の現状について紹介する。可搬柄光ファイバーLIBS装置では、光ファイバー長さ50m、線量率10kG/h、積算線量数MGyの耐放射線性を有し、線量率10kGy/hの環境でも分析できることを実証した。LIBSプローブのみをホットセルに導入し、使用済み燃料を対象とした試験でも組成分析が可能であることを示した。より長尺化を図るため、マイクロチップレーザーLIBSを導入し、耐放射線性が保持できること、100mの光ファイバーでも分析特性に影響がないことを確かめた。さらに、レーザー生成プラズマにマイクロ波(2.45GHz)を重畳することで、時間積分スペクトル強度を数十倍に倍増できる可能性を示した。

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