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赤岡 克昭; 大場 正規; 宮部 昌文; 若井田 育夫
no journal, ,
レーザー誘起ブレークダウン発光分光法(Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS)により、混合酸化物(Mixed Oxide: MOX)燃料の様に、多くの元素が混合した試料の定量分析を行うためには、スペクトルの同定や解析を行うために、莫大な労力を要する。このため、我々は、スペクトルの同定や解析すること無しに定量化を行う方法として「最小二乗法によるLIBSスペクトルの合成」を試みた。その結果、スペクトルの同定や解析すること無しに定量化を行うことが可能であり、最小二乗法により得られた係数を用いて良い直線性を持った検量線を得ることができた。更に、この係数の線形性から未知の濃度のスペクトルを推定することが可能であることがわかった。
Ruas, A.; 大場 弘則; 赤岡 克昭; 若井田 育夫
no journal, ,
The laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is used for the real-time, in situ and remote elemental analysis without any pretreatment. These advantages are available in elemental analysis involving a high-radiation field, such as the post-accident environment inside the TEPCO Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (F1-NPP), which was seriously damaged by the tsunami on 11 March 2011. A remote analysis technique using optical fiber is adequate for inspecting such a narrow space as the inside of the F1-NPP. Despite the wide application of LIBS to elemental analysis of gas and solid samples, it is difficult to use this method with liquid samples because splashes and ripples that form on the liquid prevent efficient detection of plasma emission in the ablation. However, LIBS using liquid jets would be the most cost-effective technique that is suitable for remote on-line analysis. Zirconium (issued from zircaloy or fuel cladding) is among the major elements of the debris material. In this context, the present study focuses on this element determination in aqueous solutions.
大場 弘則; 佐伯 盛久; 赤岡 克昭; 若井田 育夫
no journal, ,
東京電力福島第一原子力発電所廃炉措置において、その炉内状況を調べることは最重要課題の一つである。炉内では溶融落下した燃料デブリが水中に沈んでいると予想され、その位置や成分等の情報が廃炉作業を進める上で不可欠である。我々は、レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)と光ファイバ伝送システムを組合わせて、高線量率放射線環境対応の可搬型ファイバ伝送LIBS装置を開発し、これまでに放射線環境下での光ファイバの健全性を主に調べてきた。今回は、放射線源近傍に置かれた試料でレーザープラズマを生成させて、発光スペクトルの出現特性を調べた。その結果、放射線源の有無によって発光スペクトル出現特性が大きく異なることがわかった。また、元素組成比は波長の選択によりスペクトル強度比で評価できそうなことが判明した。
若井田 育夫; 大場 弘則; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 大場 正規; 加藤 政明; Ruas, A.
no journal, ,
文部科学省は、東京電力福島第一原子力発電所の安全な廃止措置等を推進するため、国内外の英知を結集し、安全かつ確実に廃止措置等を実施するための先端的技術研究開発と人材育成を加速する「廃炉加速プラン」を定め、日本原子力研究開発機構に「廃炉国際共同研究センター」を設立した。本講演では、廃炉過程における分析技術の特殊性に焦点を当てるとともに、当該センターで実施されているLIBSによる遠隔計測について紹介する。本計測技術では耐放射線性光ファイバを活用し、レーザー光及びプラズマ発光を同一のファイバに通すことで、簡便な分析ができるよう留意している。これまでに、線量率10kGy/h、積算線量 数MGyにおいても、LIBS計測が可能であることを確認している。また、表面付着物を模擬するため、セシウムの標準溶液をステンレス板上で蒸発乾固させた付着物相当試料を作成し、分析感度の簡易評価を試みた。その結果、検出下限は、放射性セシウム相当で、10
Bq/cm
が得られ、付着物の迅速簡易分析にも適用できる可能性のあることが示唆された。スペクトル解析手法、高放射線場のプラズマ発光特性に及ぼす影響、Zr溶存液体への適用について、関連発表を行う。