Elemental analysis and radioactivity evaluation of aerosols generated during heating of simulated fuel debris in the URASOL project

URASOLプロジェクトにおける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と放射能評価

坪田 陽一   ; Laffolley, H.; Porcheron, E.*; Journeau, C.*; Delacroix, J.*; Guvar, C.*; Brackx, E.*; Lallot, Y.*; Bouland, A.*

Tsubota, Yoichi; Laffolley, H.; Porcheron, E.*; Journeau, C.*; Delacroix, J.*; Guvar, C.*; Brackx, E.*; Lallot, Y.*; Bouland, A.*

福島第一原子力発電所(1F)から燃料デブリを安全に取り出すためには、燃料デブリの切断により発生する放射性エアロゾルを定量的に評価する必要がある。そこで、In/Ex-Vesselの組成を模擬したウラン含有模擬燃料デブリを作製し、加熱により発生するエアロゾルの物理的・化学的特性を評価した。これらの結果に基づき、福島第一原子力発電所2号機の燃料デブリのレーザー切断(典型的な熱的切断工法)時に生成されるエアロゾルの同位体組成と放射能を推定した。プルトニウム、主にPu、Am、Cmが主要なアルファ核種であり、またPu、Cs-Ba、Sr-Yが主要なベータ核種であった。

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.