報告書番号

H13004

タイトル（和文）

レーザーを用いたキャニスタ付着塩分計測技術の開発－使用済燃料貯蔵中での適用に向けた狭隘部における遠隔計測－

タイトル（英文）

Development of Measurement Technology of Chlorine Attached on Canister Using Laser - Remote Measurement in Narrow Space for The Application during Storage of Spent Fuel-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

使用済燃料のコンクリートキャスク貯蔵方式において、密封容器であるキャニスタ表面の塩化物による応力腐食割れが課題の一つに挙げられる。表面の塩分濃度を定期的に計測することは、応力腐食割れの有無を点検する上で重要となる。レーザー誘起ブレイクダウン分光法（LIBS）は、キャニスタ候補材に付着した塩分濃度を計測できる可能性があるが、キャニスタ表面は高温かつ放射線環境下にあるため、遠隔での計測が必要となる。そこで、キャニスタとコンクリート容器との狭隘な間隙に挿入可能な計測機器を試作し、キャニスタ表面の塩分濃度の遠隔計測が可能なことを実験的に検証した。まず、コンクリート製貯蔵容器の上部より内部挿入して、塩分濃度を遠隔計測するためのLIBS用部品を試作した。そして、レーザー光を20 m以上伝送した後に、塩分中の塩素の発光を計測できる事を明らかにした。

概要 （英文）

Stress corrosion cracking (SCC) at the surface of a stainless steel canister is a current issue in the interim storage of spent fuel by a concrete cask. The concentration measurement of salt attached on a canister is one of the important methods for inspection of environmental condition for SCC occurrence. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is an attractive method for the concentration measurement of salt attached on the candidate material of a canister. In order to adopt the LIBS to the actual equipment, the remote measurement is needed because the surface of the canister is under radioactive and hot environmental condition. In this study, the remote measurement by using open pass LIBS was performed, and the prototype of compact devices for remote LIBS has been developed. The developed device for laser focusing can be inserted in the narrow space simulating the space between the concrete body and the canister. The results of open pass LIBS showed that the chlorine emission spectrum was measured in the narrow space when the distance from laser device to the measurement points was over 20 m.

報告者

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