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論文

Development of radiation-resistant optical fiber for application to observation and laser spectroscopy under high radiation dose

伊藤 主税; 内藤 裕之; 西村 昭彦; 大場 弘則; 若井田 育夫; 杉山 僚; 茶谷 恵治

Journal of Nuclear Science and Technology, 51(7-8), p.944 - 950, 2014/07

 被引用回数:12 パーセンタイル:75.09(Nuclear Science & Technology)

福島第一原子力発電所の燃料デブリの取出しに向けた原子炉圧力容器・格納容器内の燃料デブリの位置や状況の把握に適用可能な検査技術として、ファイバスコープによる観察技術とレーザー分光による元素分析技術を組み合わせた光ファイバプローブを開発している。積算$$gamma$$線量100万Gyまで使用できる性能を目指し、ヒドロキシ基を1,000ppm含有させることにより耐放射線性を向上させた高純度石英光ファイバを試作して、$$gamma$$線照射試験により放射線の影響による伝送損失の測定とイメージファイバによる可視光線及び赤外線観察を行った。その結果、光ファイバの耐放射線性能を確認でき、100万Gyまで観察及びLIBS分光が行える見通しを得た。

口頭

遠隔観察・分光技術を用いた炉内検査技術の開発,1; 水中観察とレーザー分光が可能な新型光ファイバプローブ

伊藤 主税; 西村 昭彦; 大場 弘則; 若井田 育夫; 内藤 裕之; 杉山 僚; 茶谷 恵治

no journal, , 

福島第一原子力発電所の燃料デブリの位置や状況を把握を目的として、水中観察とレーザー分光が可能な新型光ファイバプローブの概念を構築した。ファイバスコープ技術とレーザー誘起ブレークダウン分光を用いた遠隔・水中分光技術を組合せ、格納容器内のグレーチングを通過できるようプローブ先端を外径19mm以下に小型化する。センサ先端から1m先の空間分解能1mm、パルスレーザー照射による組成の概略評価ができることを目標とし、防水プローブを試作して、水中観察・分光予備試験によりその成立性を確認した。光ファイバの耐放射線性については、純粋石英コア光ファイバにヒドロキシ基を含有させることにより光ファイバの構造欠陥を修復して放射線による透明度低下を抑制する技術を導入して光ファイバを試作し、10$$^{6}$$Gyまでの$$gamma$$線照射試験を実施している。また、特有の吸収ピークがほとんどなく、放射線による損失増加がほとんど見られない800nm付近の近赤外域も利用する。今後は、本技術を用いた炉内検査システムを試作し、燃料デブリの探索が可能な遠隔観察・分析技術を開発する。

口頭

Development of in-vessel inspection technology using remote imaging and spectroscopy

伊藤 主税; 内藤 裕之; 茶谷 恵治; 西村 昭彦; 杉山 僚; 大場 弘則; 若井田 育夫

no journal, , 

福島第一原子力発電所の燃料デブリの位置や状況の把握を目的として、水中観察とレーザー分光が可能な新型光ファイバプローブを開発している。ファイバスコープ技術とレーザー誘起ブレークダウン分光を用いた遠隔・水中分光技術を組合せ、10$$^{2}$$$$sim$$10$$^{4}$$Sv/hの高放射線環境下で適用できる耐放射線性を備える。センサ先端から1m先の空間分解能1mm、パルスレーザー照射による組成分析を目標とし、防水プローブを試作して、水中観察・分光予備試験によりその成立性を確認した。光ファイバの耐放射線性については、純粋石英コア光ファイバにヒドロキシ基を含有させることにより光ファイバの構造欠陥を修復して放射線による透明度低下を抑制する技術を導入し、光ファイバの$$gamma$$照射試験によりその性能を確認した。また、放射線による光信号の伝送損失増加がほとんど見られない近赤外域も利用する。今後は、放射線計測機能も追加したプロトタイプを試作し、開発成果を実証していく。

口頭

遠隔観察・分光技術を用いた炉内検査技術の開発,2-2; 光ファイバの耐放射線性

伊藤 主税; 内藤 裕之; 伊東 秀明; 今泉 和幸; 長井 秋則; 伊藤 敬輔; 西村 昭彦; 大場 弘則; 若井田 育夫; 杉山 僚; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所の燃料デブリの取出しに向けた原子炉圧力容器・格納容器内の燃料デブリの位置や状況の把握に適用可能な検査技術として、ファイバスコープによる観察技術とレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)による元素分析技術を組合せた新型光ファイバプローブを開発している。10$$^{4}$$Gy/h以上の高線量環境下で1日間以上連続使用できる性能を目指し、ヒドロキシ基(OH基)を1,000ppm添加することにより耐放射線性を向上させた溶融石英光ファイバを試作して、$$gamma$$線照射試験によりその耐放射線性能を確認し、積算$$gamma$$線量100万Gyまで観察及びLIBS分光が行える見通しを得た。今後は、実機仕様の光ファイバを製作して$$gamma$$線環境下での観察・分光試験を行い、観察用波長域を決定するとともに、赤外線分光による照射下での元素分析を実証する予定である。

口頭

In-vessel inspection probing technique using remote imaging and laser spectroscopy

伊藤 主税; 西村 昭彦; 大場 弘則; 若井田 育夫; 内藤 裕之; 杉山 僚; 茶谷 恵治

no journal, , 

福島第一原子力発電所の燃料デブリの位置や状況の把握を目的として、水中観察とレーザー分光が可能な新型光ファイバプローブを開発している。ファイバスコープ技術とレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)を用いた遠隔・水中分光技術を組み合せ、10$$^{2}$$-10$$^{4}$$Sv/hの高放射線環境下で適用できる耐放射線性を備える。複合型光ファイバを用いた防水スコープを試作して水中観察試験によりその成立性を確認した。また、光ファイバを用いた遠隔LIBSによる水中の固体元素分析技術を開発し、水中の純鉄とステンレス鋼を判別できることを確認した。耐放射線性については、純粋石英コア光ファイバにヒドロキシ基を含有させた光ファイバの$$gamma$$線照射試験により積算線量100万Gyまで映像が取得できることを確認し、さらに、800nm前後の近赤外線を用いれば100万Gyまで映像の劣化が生じないことを把握した。今後は、プロトタイプを試作し、放射線環境下での観察・元素分析性能を実証していく。

口頭

Current R&D activities of JAEA/CLADS on decommissioning of 1F

茶谷 恵治

no journal, , 

原子力機構は、2015年に廃炉国際共同研究センターを設置し、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の廃炉に係る研究開発及び人材育成に係る取組を国、産業界と連携して進めている。ここでは、研究開発の取組として、廃炉のリスク管理、炉内状況把握と燃料デブリの性状把握、遠隔技術及び廃棄物処理処分に係る研究開発の概況を紹介する。

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