レーザー分光分析技術の原子力分野への応用; アブレーションプルームのレーザー集光条件の効果

大場 正規; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 若井田 育夫

no journal, , 

高放射性MOX燃料や炉心溶融事故で生成された燃料デブリ中のウランやプルトニウムの同位体組成比を非接触・遠隔で直接分析するため、レーザーアブレーション共鳴吸収分光法の開発を進めている。本手法を最適化するためには、アブレーションプルーム中の原子やイオンの分布などを調べることが重要であるが、アブレーションレーザーの焦点位置によるプルームの挙動はほとんど調べられていなかった。そこでレーザー誘起蛍光法により、アブレーションパルスの焦点位置を変化させたときのアブレーションプルームの蛍光画像を酸化Gdを試料として観測した。その結果、プルームは外側に密度が高い殻構造を有しており、また、原子の分布では、殻構造の内部にも構造が認められた。プルームの広がりは、アブレーション光のデフォーカスが大きい場合は縦長であり、焦点が試料表面に近づくにつれて半円形に近づくことが分かった。