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太田 吉美*; 児玉 清次*; 大西 幸男*; 内山 和幸*
JNC TJ3410 2000-021, 73 Pages, 2000/03
JNC-TJ3410-2000-021.pdf:52.78MB
「ふげん」の廃止措置プロジェクトを合理的かつ円滑に進行させるためには、廃炉作業の計画について、事前に詳細な評価を行う必要がある。このための必要不可欠なデータとして、現在の「ふげん」の建屋躯体、主要機器、配管、空調ダクト、ケーブルトレイ、操作架台等の物量の総量を把握する必要がある。これらのレイアウトデータの3D-CAD化を実施し、これを有効活用することにより、運転、監視、廃炉措置計画等のプラント管理全般にわたる業務の高度化を図るものである。そのため平成11年度は、燃料建屋、廃棄物処理建屋、及び中間建屋についての概略の物量評価を実施した。特に、廃棄物処理建屋内については別途実施する内蔵放射能評価と連携し、放射性廃棄物の正確な評価を実施する必要があることから、また、廃止措置計画全体に対する影響が大きい事から、詳細にデータ入力作業を行った。
線照射環境下でのレーザー誘起ブレークダウン分光大場 弘則; 佐伯 盛久; 岩撫 暁生*; 若井田 育夫; 伊藤 主税
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1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み合わせて、高放射線環境対応の可搬型ファイバ伝送LIBS装置を開発し、高放射線照射時の光透過特性およびLIBS分析特性を調べた。その結果、高水酸基ドープ耐放射線性ファイバを利用することで、高放射線場でも元素組成分析が可能であることを確認し、本技術の炉内観察への適用性を実証した。
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ける炉内状況調査のために、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み合わせた、LIBS分析技術の開発を進めている。今回は、放射線源近傍に置かれた合金試料でファイバ伝送したレーザー光によりプラズマを発生させ、放射線源の有無による発光スペクトル出現特性への影響を調べた。その結果、発光強度とレーザー入力との関係は線源の有無によって大きく異なることが判明し、放射線環境下での分析においてはさらに検討が必要であることがわかった。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; Thornton, B.*; 作花 哲夫*
no journal, ,
原子力分野におけるレーザー遠隔分光分析技術の適用に関する招待講演としての発表である。原子力分野における過酷環境下での分析に関する問題点の提起と、その解決手段としてのレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)法の原理、適用例について説明し、東京電力福島第一原子力発電所廃止措置に向けた燃料デブリ取り出しのための炉内調査に関する技術開発として、耐放射線性光ファイバを活用したLIBS分析技術開発の現状を紹介する。福島事故炉内の放射線環境(10kGy/h)で累積線量2MGyの条件下では光ファイバの透過性能が730nmから870nmの波長領域で劣化しないこと、本波長領域においてU, Zr, Feを独立して観測できるスペクトルが存在すること、Zr混入U酸化物試料においてZr存在量を変化させた試料では、Zrの発光強度が混入量に応じて線形的に変化し、定量性もあることを確認した。今後の展望についても述べる。
若井田 育夫
no journal, ,
次世代の核燃料サイクル燃料として、低除染(核分裂生成物の除去率が低い)で、Pu, Np, Am, Cm等マイナーアクチノイド(MA)を含有させたPu/U混合燃料の活用が有望視されているが、放射線量が高く、迅速管理分析が困難なことから、レーザー誘起ブレークダウン発光分光法(LIBS)による元素組成分析やアブレーション共鳴吸収法による同位体分析法の開発を行い、迅速・遠隔・非接触・比分離のその場分析手法の開発を進めた。一方、福島第一原子力発電所事故炉の廃止措置においては、炉内の溶融デブリの簡易分析により炉内状況把握が強く求められており、高線量、狭隘、といった過酷環境における核燃料物質混合体の遠隔、迅速その場分析技術の適用が強く求められている。そこで、次世代燃料分析のために開発したレーザー遠隔分析法を活用し、レーザー光を耐放射線性光ファイバで伝送するLIBS法による炉内観察プローブの開発を開始し、その基本特性を取得した。
若井田 育夫
no journal, ,
持続可能なエネルギー源で、超長期に及ぶ放射性廃棄物の管理抑制をめざした次世代の核燃料サイクルでは、低除染マイナーアクチノイド含有燃料が有望視されているが、核燃料物質の国際的な平和利用推進の観点から、新たな原理に基づく迅速な分析法の開発が必要とされている。一方、東京電力福島第一原子力発電所の廃炉では、事故炉内から燃料デブリを取り出すという、世界的に類例のない作業の安全かつ円滑な実行が求められており、過酷環境下での遠隔その場観分析技術の開発が不可欠となっているが、炉内デブリの観察・分析手法については、具体的に提示できていないのが現状である。光をプローブとし、光で分析するレーザー遠隔・迅速・非接触・非分離のその場分析手法は、これらの要求に答え得る手法の一つであり、その中でも、レーザー誘起ブレークダウン分光法(LIBS)は、簡便・迅速な計測手法として有望視されている。講演では、核燃料物質中のウラン・プルトニウム識別と半定量分析、薄膜状液体を用いた溶存元素分析、そして事故炉内でのデブリ分析を想定した、耐放射線性光ファイバー利用LIBSによる過酷環境下遠隔分析技術開発の現状について紹介する。
大場 弘則; 赤岡 克昭; 若井田 育夫; 大内 敦*; 水迫 文樹*; 栄藤 良則*; 鳥丸 忠彦*
no journal, ,
原子力発電所事故で発生した燃料デブリの遠隔検知のために光ファイバー伝送レーザー誘起ブレークダウン分光(ファイバーLIBS)分析技術を開発している。今回、ウラン-ジルコニウム混合模擬燃料デブリの分析にLIBSを適用して定量性の評価を調べた。また、ウラン含有混合反応物についての分析性能を調べた。その結果、ウラン-ジルコニウム重量比に対するスペクトル強度比に良好な相関が得られ、定量分析への一定の見通しを得た。また、ウラン含有混合酸化物ではレーザー照射スポット部位によって組成比が異なることから、SEM-EDSによる元素組成比とLIBS強度比の比較を行ったところ概ね一致することがわかった。
若井田 育夫; 宮部 昌文; 赤岡 克昭; 大場 弘則; 平等 拓範*
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福島第一原子力発電所(1F)の廃炉措置では、小型多関節ロボットアームによる炉内調査が予定されており少量(1g程度)のデブリ試料が取得できる可能性がある。設備の整った施設に運搬するには、事前に試料のサーベランスが必要である。この方法の一つとして、LIBSやアブレーション共鳴吸収分光が採択される可能性が高く、廃炉支援機構(NDF)や東京電力と協議を進めている。JAEA/CLADSでは、廃炉に求められる基礎基盤研究を推進しており、平成30年度には、これまでの文部科学省からの競争的委託事業をCLADS補助金とした新たな制度の運用を開始した。その他、共同研究を推進する連携制度も計画されている。これらについて、話題を提供する。
若井田 育夫; 大場 弘則; 池田 裕二*; 作花 哲夫*; 平等 拓範*
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福島第一原子力発電所事故炉の廃止に向けて、炉内溶融物である燃料デブリ等の元素組成の遠隔その場分析を実現するため、耐放射線性光ファイバを活用したレーザー誘起ブレークダウン発光分光法(LIBS)を開発している。レーザー光の遠隔搬送に耐放射線性光ファイバを使用したファイバLIBS法では水没させたウラン含有模擬デブリ試料の半定量分析性や耐放射線特性を評価し、水中, 高放射線場で取得できることを確認した。また、より長距離計測に対応するため、プローブ先端にマイクロチップレーザーを活用し直接レーザー光を炉内で発振させる手法も導入し、10kGy/hの高放射線環境で使用できることも確認した。
古瀬 貴広; 太田 祐貴; Do, V. K.
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、東京電力の福島第一原子力発電所(1F)の廃炉措置に向けて放射性廃棄物および燃料デブリの特性を確認するために、研究開発施設である大熊分析研究センターを整備中である。本発表では、大熊分析研究センターにおいて、中・低レベルの放射性廃棄物試料を分析する分析・研究施設第1棟の概要と整備状況について報告する。