燃料デブリの分析方法

非破壊分析・固体分析・化学分析といった様々な分析を一連で実施することにより、燃料デブリの物理的・化学的性質を解明できます。

非破壊分析 固体分析 化学分析
分析の流れ

１）外観観察

２）重量測定

３）線量測定

４）X線CTにより主に密度分布を測定

５）FE-SEM-WDXによりウランを探索

１）少量サンプルを切断、包埋・研磨

２）FE-SEM-WDXにより構成元素を測定

３）精密加工、微細加工、加工確認

４）TEM-EDXにより結晶構造を測定

５）SIMSによりウラン粒子中のウラン同位体比を測定

１）硝酸溶解・定容

２）溶解液分取・希釈

３）化学分離

４）ICP-MSにより核種・元素量を測定
① ② ③
X線CT装置
（構造図）		 電界放出走査型電子顕微鏡・波長分散型X線分析装置
（FE-SEM-WDX）		 透過型電子顕微鏡・エネルギー分散型X線分析装置
（TEM-EDX）		 二次イオン質量分析装置
（SIMS）		 誘導結合プラズマ質量分析装置
（ICP-MS）
分析の内容

※サンプル量により実施出来ない分析項目もある		 〇外観
○重量
○線量
○表面の元素分布等

〇ウラン燃料と周辺材料（ジルカロイやステンレス鋼などの燃料構造材、等）との反応生成物（ウラン粒子等）の結晶状態

〇ウラン粒子等の結晶状態

〇放射光分析結果から、微小結晶構造やウラン価数（ウラン原子が化合物中で持つ酸化数）等評価

〇核物質や中性子吸収物質及び発熱性核種の濃度

〇主要構成元素の組成

〇微量元素を含む元素組成及びウラン同位体比
分析の目的 固体分析や化学分析での着目箇所を決定します。 事故時の炉内状況（溶融温度、冷却速度、デブリ生成時雰囲気等）を推定します。 燃料デブリの構成材料や臨界の可能性等の基礎データを取得します。