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2022 年度 研究成果報告書

高精度かつ簡便な金属系燃料デブリ中ホウ素濃度定量法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K15209
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分31010:原子力工学関連
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

墨田 岳大  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 福島研究開発部門 福島研究開発拠点 廃炉環境国際共同研究センター, 研究職 (50851325)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード燃料デブリ / ホウ素 / 即発ガンマ線分析
研究成果の概要

過酷事故を生じた原子炉の廃止措置を推進する上で、燃料棒や制御棒、構造材料などの原子炉材料が溶融固化した“燃料デブリ”に関する研究を進めることは重要である。本研究テーマでは、ステンレス鋼、炭化ホウ素(B4C)、金属ジルコニウムを主成分とする「金属系燃料デブリ」中の高濃度ホウ素に着目し、金属系燃料デブリに適用可能な汎用ホウ素濃度定量法について検討した。
未だ燃料デブリの正体は明らかとなっていないが、その性状が本研究で想定していた試料と近ければ、本研究で提案した手法を適用することで、金属系燃料デブリ中のホウ素濃度を、汎用的な分析手法を用いて定量できる可能性を示唆することができた。

自由記述の分野

高温材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は廃炉作業を進める上で重要である、“燃料デブリ”の形成メカニズム及びその性状の推定・把握に基礎科学的観点から貢献するものである。本研究で得られた知見は、燃料デブリの取出しや、その後の処置・処分方法を検討する上でも非常に重要であり、例えば、取り出し後の燃料デブリの臨界管理においては、燃料デブリ中のホウ素分布の推定が重要である。本研究の結果により、ホウ素がどのような化合物相に濃縮し易いか、その濃縮相がどのような形態か、等についても検討できるようになる。

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公開日: 2024-01-30  

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