並列タイトル等Development of laser decontamination(4); Test of beam transmission by fibers and the most suitable condition
一般注記レーザ除染技術を核燃料サイクル施設のデコミッショニングや放射性廃棄物の処理に適用することを目的に、光ファイバによるレーザビーム伝送試験、照射条件の最適化による除染速度向上試験、二次生成物の発生状況及び性状を調査する試験を実施した。得られた成果を以下に要約する。(1)ビーム伝送試験QスイッチパルスNd:YAGレーザの石英ファイバによるビーム伝送試験では、ファイバのコア径が大きいほど、伝送エネルギーが大きくなる。コア径1.0mmのファイバでは、損傷を与えることなく入射エネルギー72mJに対し、最大61mJのエネルギーを伝送できた。バンドルファイバは、単線ファイバの伝送エネルギーにバンドル数を乗じたエネルギーよりも大きな伝送エネルギーを得ることができ、レーザ光のビーム伝送系として適用できる。(2)除染速度向上試験模擬廃棄物を対象とした除染試験では、QスイッチパルスNd:YAGレーザの照射回数を2回、試験片移動速度を3.0mm/sec、ビーム幅を1.2mm、繰返し速度を10Hzにした場合、単位面積当たりのレーザビームショット数が4ショット以上となり、模擬廃棄物が完全に除去できることを確認した。フルエンスを一定とした場合、ビーム径を拡大することにより、単位面積当たりのショット数は大きくなり、除染速度の向上には、ビーム径の拡大が有効である。(3)二次生成物確認SUS304の試験片にQスイッチパルスNd:YAGレーザ及びノーマルパルスNd:YAGレーザを照射した際の二次生成物の粒径について測定した。QスイッチパルスNd:YAGレーザでは、二次生成物の50\%以上が粒径0.1$\mu$m以下の微粒子であり、ノーマルパルスNd:YAGレーザでは二次生成物の50\%以上が0.1$\sim$1.0$\mu$mの粒子である。
In this work, the characteristics of laser beam transmission by optica1 fibers and decontamination speed by the most suitable condition and improvement of the characteristics of secondary products are experimented for apply laser decontamination technique to radioactive wastes treatment and deco㎜issioning of nuclear fuel facilities. The results are as follows. (1)Beam transmission. For Q switch pulse YAG laser, beam transmission by optical fibers were examined. Transmission energy increase in proportion to diameter of fiber. The maximum transmission energy of optical fiber was 61mJ, which was not damaged. The transmission energy of bundle fiber was more plenty than the energy of single fibers at same numbers. It is able to apply bundle fiber to transmission system of Q switch pulse YAG laser beam. (2)Improvement of decontamination speed. Imitation contaminants were removed perfectly on the condition that, the irradiation frequency was 2 times, move speed of test piece was 3.0mm/sec, beam diameter was 1.2㎜, repetition speed was 10Hz. At this time, the number of beam shots were more 4 in the unit area. The case of fluence is constant, the number of beam shots were increased by spread of beam diameter in the unit area. (3)Measurement of secondary products. Particle diameters of more than 50\% secondary products by Q switch pulse YAG laser were less than 0.1$\mu$m. Particle diameters of more than 50\% secondary products by normal pulse YAG laser were from 0.1$\mu$m to 1$\mu$m.
一次資料へのリンクURL/JNC-TN9410-99-014.pdf （fulltext）
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System