2011 Fiscal Year Annual Research Report
放射光イメージング技術による原子力燃料材料の元素分布及び挙動解析
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21560877
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
岡本 芳浩 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (70370369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢板 毅 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (40370481)
塩飽 秀啓 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10222043)
鈴木 伸一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (60354841)
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| Keywords | イメージング / 放射光 / 元素分析 / 核燃料 / 再処理 |
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| Research Abstract |
放射光イメージング測定で記録されるCCD画像を数値化解析することにより、位置分解能を有するマイクロXAFS分析を確立した。H23年度は、その分析精度と効率の向上を図るとともに、様々な実試料への適用を試みた。
分析精度の向上と効率の向上では、大きな問題となっていたCCD画像の数値化解析の効率を大幅に向上させた。これにより、測定現場での簡易解析を可能にした。また、マイクロXAFS分析でもある本手法においては、試料のどの部分を測定するかの選択も重要である。それに対処するために、電動ステージを測定系に組み込み、実験現場でCCD画像を観察しながら、測定領域を選ぶことを可能にした。
実試料では、昨年度に引き続きウラン、ネプツニウム、アメリシウムのような核燃料・アクチノイド化合物の分析を実施した。試験対象として、使用済み燃料のガラス固化処理を模擬したガラス中の白金族元素の分析に広げて適用した。この分析では、模擬ガラス中のルテニウム元素の分布とその化学形を明らかにし、ガラス固化処理過程における課題の解決へ向けた研究開発に貢献することができた。
当初の研究実施計画には無かったが、H23年度の特に後半では、福島第一原発事故を受けて、土壌や植物などの環境試料中のセシウムの分析に、開発したイメージングXAFS分析法を活用した。福島県内で採取した土壌にセシウムを吸着させ、そのセシウムの分布と化学形の特定を試みた。いくつかの試料の試験的な分析の結果、セシウムの分布と化学形の特定が十分可能であることが分かった。本件については、本研究課題終了後も、整備した機材などを活用して進める予定である。
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