燃料デブリの遠隔核種計測

長谷川研究室では現在、福島第一原子力発電所の早期解決に向けた、迅速・安価・遠距離操作可能なグロー放電分光分析装置の開発を進めています。

福島第一原子力発電所の事故では、炉心損傷により過去最大量の燃料デブリが発生したとされています。燃料デブリの組成は未だ分かっておらず、適切な廃止措置や事故の進展の評価には燃料デブリの組成を明らかにすることが求められています。

中空型電極(ホローカソード)を用いたグロー放電プラズマによって試料の前処理を行うことなく気相化し、これにレーザーを照射することで吸収分光分析を実現しています。

燃料デブリとは:

溶融した核燃料が、周りのさまざまな構造物と混じりながら、冷えて固まったもの。少量でも高放射能を有していることが予想されている。

中空型電極

中空型電極におけるグロー放電の様子

ホローカソードセルを用いた分光分析装置

ホローカソードセル発光・吸光分析

ホローカソードセルを用いたグロー放電プラズマにおいて
以下の2つを並行して実現

・発光による多元素同時分析
・レーザー吸収による同位体分析

黄銅の発光スペクトル

Neの飽和吸収同位体スペクトル