| 研究課題/領域番号 |
10558080
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | (財)レーザー技術総合研究所 |
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研究代表者 |
古河 裕之 (財)レーザー技術総合研究所, 理論・シュミレーショングループ, 研究員 (70222271)
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| 研究分担者 |
今崎 一夫 (財)レーザー技術総合研究所, レーザープロセス研究チーム, 主任研究員 (40115994)
内田 成明 (内田 茂明) (財)レーザー技術総合研究所, レーザービーム伝送研究チーム, 主任研究員 (20260177)
藤田 雅之 (財)レーザー技術総合研究所, レーザー環境応用計測研究チーム, 主任研究員 (30260178)
海野 英雄 (株)アトックス, 技術開発部, 技師
坂岸 光二 (株)アトックス, 技術開発部, 主任技師
海野 英夫 (株)アトックス, 技術開発部, 技師
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1998年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
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| キーワード | レーザー / 表面除染 / シミュレーション / 放射性物質 / ファイバー / プラズマ / 酸化皮膜 / SUS304 |
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| 研究概要 |
本研究は、原子力施設内の汚染物質表面にレーザーを照射し、アブレーションにより表面に付着した放射性物質のみを除去するレーザー除染技術を実用化することを目的とし、そのためのレーザーのパルス幅、波長、強度等の最適化、高出力レーザーの長距離伝送技術の確立、飛散物質の回収技術の確立を、実験及びシミュレーションにより行ってきた。
レーザーアブレーションによる除染性能の確定のために、融解、蒸発の効果も取り入れ、熱伝導方程式を解いて温度分布を決定し、厚み方向のみの1次元のシミュレーションを行った。本研究では、ミクロパルス幅が20ps、及びミクロパルス幅が100psのモードロックレーザーを用いて実験及びシミュレーションを行った。ファイバー中の高出力レーザー光の伝送に関し、ミクロパルス幅が100psのモードロックレーザーの方が伝送効率が高いことが示された。除染効率、伝送効率の双方を考慮し、ミクロパルス幅が100psのモードロックレーザーがより最適である、事を示した。
また、飛散物質の回収に関する基礎実験を行い、蒸発した粒子が大気中を数cm飛散する際に凝縮し、1〜10mmの粒径になっていることを見い出した。さらに高速シールドガス等による強力な冷却が不要であり、二次的生成物が極めて少ない事を実証した。飛散物が粒子状であるので制御が可能であり、飛散する放射性物質の回収が効率良く行われる。この時の回収率はほぼ100%近い。回収はフィルターで行うことができ、処理は容易である。
プラズマの発生過程からその運動までを取り入れた除染シミュレーシヨンコードも開発した。
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