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赤岡 克昭; 小川 千尋*; 田川 明広; 若井田 育夫
no journal, ,
レーザー誘起ブレークダウン発光分析(LIBS)では、レーザー光を数100
m程度に集光して照射できることから、数100m程度の空間分解能で2次元での元素組成分布の測定が可能である。LIBSにおける通常のスペクトル解析を用いて元素の組成分布を求める場合は、構成される元素に応じたスペクトルを選定し、スペクトル強度やスペクトルの相対強度を用いて元素組成分布を求める。この場合、それぞれの元素スペクトルが干渉しないようにスペクトルを選定することが重要になる。しかし、東京電力ホールディングス福島第一原子力発電所の事故による燃料デブリなどはウラニウム, プルトニウムに加え、核分裂生成物が含まれ、干渉しないスペクトルを選定することは困難である。そこで、我々は特定のスペクトルを選定せずにスペクトル全体を用いた最小二乗法によるスペクトル解析を用いて、2次元の元素組成分析を実施した。その結果、最小二乗法を用いて得られた試料の寄与率の分布は試料の元素分布をよく表し、再構築したスペクトルは測定スペクトルと良く一致していることが判った。
大場 正規
no journal, ,
ニューラルネットワークの機械学習によりLIBS等で得られた発光スペクトルの元素組成比などの解析を試みた。その結果、数パーセントの誤差で組成比を分析できることが示された。
若井田 育夫; 大場 弘則; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 大場 正規; 田村 浩司; 佐伯 盛久; 中西 隆造; 池田 裕二*; 作花 哲夫*; et al.
no journal, ,
炉内から採取した燃料デブリは、一時的に、受け払いセルと呼ばれる取り扱い施設に運び入れ、構成元素等をサーベランスする。これらは、今後の保管、他施設への運搬・輸送において不可欠な要素となる。デブリ受け入れ量が100g
kgの採取時においては、その放射線量(線量率と累積線量)の高さから、従来計測手法が使用できないことが明らかになりつつある。このため、このサーベランスに、耐放射線性に優れた光ファイバーLIBSの導入が決定され、現在、東電及び東電関連会社と導入に向けた具体的協議に入った。燃料デブリは、様々な物質が溶融して混じった部分と、それぞれの物質が粒状に固まった部分が存在すると予測される。このため、サーベランスも、燃料デブリの一部への照射点での組成比分析だけでなく、表面の多点計測による組成分布の面積比からの組成比評価も求められるものと考えている。LIBS技術の採取デブリのサーベランスへの適用を図るとともに、ロングパルスレーザー, マイクロチップレーザーの活用、マイクロ波重畳による発光量の増倍効果等の特徴や適用性について評価した。
柴田 卓弥; 大場 弘則; 瀬古 典明*; 田川 明広; 若井田 育夫
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)の廃炉を安全に推進するためには、被ばく線量低減の観点から可能な限り人が直接作業しない遠隔作業が望ましい。現在、1Fの内部調査が様々行なわれているが、液体の遠隔分析手法は確立されていない。そこで、本研究はLIBS分析と放射線グラフト重合材を融合することで、遠隔その場溶液分析が可能な手法の開発を進めている。Csを対象にした試験結果から本手法で、溶液の遠隔その場分析を迅速に行える可能性を見出すことができた。今後は定量性の検討を行うとともに1Fの廃炉に重要な金属に対しても評価を進めていきたい。