研究課題
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た。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。前年度までは、ミクロパルス幅が20psのモードロックレーザーを用いて実験を行っていたが、ファイバー中の高出力レーザー光の伝送の際に、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分り、本年は、ミクロパルス幅が100psのモードロックレーザーを用いた除染実験、ファイバーによる長距離伝送実験を行った。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。本年度は、前年度までに主に評価してきたミクロパルス幅が20psの場合に変わり、ミクロパルス幅が100psの場合のシミュレーションを行い、実験と比較することにより除染性能の確定を行った。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、1〜10μmの粒径になっていることを見い出した。ファイバー中の高出力レーザー光の伝送、集光実験も行った。プラズマの発生過程からその運動までを正確に取り入れたコードも開発した。
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