分析データ - 版の履歴

Kurata Masaki: /* 元素組成 */

2026-02-12T03:59:28Z

元素組成

← 古い版		2026年2月12日 (木) 12:59時点における版
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	==== 元素組成 ====		==== 元素組成 ====
	塊状の試料（サンプル【D】）と粉末状の試料（サンプル【B】）をそれぞれ約0.1g分取し、酸溶解して元素濃度分析が行われた。'''図３'''に、分析結果を主要な炉心物質ごとにまとめて示す[2]。サンプル【D】では、Uが約45wt%、Zrが約23wt%、構造材由来と推定されるFe,Ni,Crがあわせて約15wt%~~、炉心物質や構造材中の微量成分（海水由来の可能性も含む）が約2wt~~%弱同定された。微量成分としては、Ca,Mg,B,Gd,Mo,Zn,Mn,Na,Nb,Snが同定された。サンプル重量に対して、分析値の積み上げで同定された元素重量は約84wt%であり、残りの約16wt%は、酸素およびそれ以外の微量成分と推定されている。仮に、UとZrが二酸化物、FeとCrが三四酸化物で存在していた仮定すると（Niは金属と仮定）、酸素重量は約19wt%分に相当する。この値は同定されていないサンプル重量と近い数値にはなっているが、主要成分の酸化度については微細組織分析結果の精査が必要である。サンプル【B】では、Uが約30wt%、Zrが約19wt%、Fe,Ni,Crが約23wt%、微量成分が約2wt%強が同定された。同定されていない重量は約25wt%~~であった。サンプル【D】と同様の過程で酸素重量を推定すると約19wt~~%~~に相当した。粉末状のサンプルの方が、酸化度が高かった可能性が示唆されるが、やはり微細組織分析結果の精査が必要である。~~		塊状の試料（サンプル【D】）と粉末状の試料（サンプル【B】）をそれぞれ約0.1g分取し、酸溶解して元素濃度分析が行われた。'''図３'''に、分析結果を主要な炉心物質ごとにまとめて示す[2]。サンプル【D】では、Uが約45wt%、Zrが約23wt%、構造材由来と推定されるFe,Ni,Crがあわせて約15wt%、炉心物質や構造材中の微量成分が約2wt%弱同定された。微量成分としては、Ca,Mg,B,Gd,Mo,Zn,Mn,Na,Nb,Snが同定された。サンプル重量に対して、分析値の積み上げで同定された元素重量は約84wt%であり、残りの約16wt%は、酸素およびそれ以外の微量成分と推定されている。サンプル【B】では、Uが約30wt%、Zrが約19wt%、Fe,Ni,Crが約23wt%、微量成分が約2wt%強が同定された。同定されていない重量は約25wt%であった。燃料デブリは、炉心部で溶融・崩落し、いったん下部プレナムに堆積してから再溶融し、PCVペデスタル領域に移行したと推定されているが、その<u>形成・移行過程で、構造材等の様々な材料が巻き込まれた可能性が考えられる</u>。微量成分ついては、海水成分、構造材中の微量成分、塗料など由来している可能性がある。同定されていない重量の多くは酸素と考えられるが、仮に、UとZrが二酸化物、FeとCrが三四酸化物で存在していた仮定すると（Niは金属と仮定）、サンプル【D】、サンプル【B】ともに酸素重量は約19wt%分に相当する。この値は同定されていないサンプル重量と近い数値にはなっているが、主要成分の酸化度については微細組織分析結果の精査が必要である。

	燃料棒と構造材の主要５元素（U,Zr,Fe,Cr,Ni）の相対濃度についても検討が行われた。'''図４'''に、主要５元素のモル分率を、炉心初期インベントリと比較して示す[2]。なお、炉心初期インベントリは、２号機炉心の燃料棒、チャンネルボックス、制御棒ブレードの重量から換算した（#集合体上下の構造物、タイプレートなど、計装管などの物量は含まれていない）。塊状のサンプル【D】で燃料棒成分が比較的多く、粉末状のサンプル【B】で構造材成分が比較的多いことがわかる。'''表２'''~~に、主要成分の比をまとめて示す。~~		燃料棒と構造材の主要５元素（U,Zr,Fe,Cr,Ni）の相対濃度についても検討が行われた。'''図４'''に、主要５元素のモル分率を、炉心初期インベントリと比較して示す[2]。なお、炉心初期インベントリは、２号機炉心の燃料棒、チャンネルボックス、制御棒ブレードの重量から換算した（#集合体上下の構造物、タイプレートなど、計装管などの物量は含まれていない）。塊状のサンプル【D】で燃料棒成分が比較的多く、粉末状のサンプル【B】で構造材成分が比較的多いことがわかる。'''表２'''に、主要成分のモル比をまとめて示す（#サンプル重量が小さく、かつ、サンプル内が非均質なため、不確かさがかなり大きい整理であることには留意が必要である）。Zr/Uのモル比について、サンプル【D】では、炉心初期インベントリに比較的近い値が得られたが、サンプル【B】では、ややZr濃度が高い結果となった。デブリの溶融・凝固過程で、燃料成分の再分布が起こっていた可能性が示唆される（#後述の微細混合相参照）。構造材と燃料棒成分のモル比について、いずれのサンプルでも<u>炉心初期インベントリより構造材の割合が高い結果が得られた</u>。このことから、<u>燃料デブリ中に下部プレナムの構造材（CRGT）等が溶融・混合した可能性が考えられる</u>。粉末状デブリで構造材成分の含有率が相対的に高いことから、デブリの溶融・凝固過程で、構造材成分と燃料成分の再分布が起こっていた可能性も示唆される。構造材成分中のFe:Cr:Niモル比については、塊状サンプル【D】では、Crの相対濃度がやや高く、Niの相対濃度がやや低いのに対し、粉末状サンプル【B】では、初期インベントリと近い値が得られている。構造材成分については、酸化物の生成自由エネルギーから、Cr>Fe>Niの順に酸化されやすいと考えられることから、塊状サンプル中には酸化された構造材成分がより多く含まれている可能性が考えられる。
	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
	\|+		\|+表２　燃料デブリサンプル（１回目）中の主要元素のモル比
	!		!サンプル番号
	!		!Zr/U
	!		!(Fe+Cr+Ni)/U
	!		!(Fe+Cr+Ni)/Zr
			!Fe:Cr:Ni
	\|-		\|-
	\|		\|サンプル【D】、塊状
	\|		\|1.38/1
	\|		\|1.46/1
	\|		\|1.06/1
			\|1:0.44:0.08
	\|-		\|-
	\|		\|サンプル【B】、粉末状
	\|		\|1.59/1
	\|		\|3.29/1
	\|		\|2.07/1
			\|1:0.32:0.16
	\|-		\|-
	\|		\|炉心初期インベントリ
	\|		\|1.31/1
	\|		\|0.54/1
	\|		\|0.41/1
			\|1:0.31:0.15
	\|}		\|}

			==== ウラン同位体比 ====
			ここから、、

	== 分析結果一覧　==		== 分析結果一覧　==

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T03:07:34Z

燃料デブリサンプルの分析手法

@@ 26行目: / 26行目: @@
 === 燃料デブリサンプルの分析手法 ===
-　上述の２つの大目的に向けて、国内ホットラボ等に既設の分析技術を利用して燃料デブリサンプルの分析が行われている。今後、１Fサイトに隣接するホットラボにおいて、燃料デブリサンプルの分析が拡充される予定である。
+　上述の２つの大目的に向けて、国内ホットラボ等に既設の分析技術を利用して燃料デブリサンプルの分析が行われている（JAEA大洗研、JAEA原科研、NDC、NFD、JAEA播磨）。今後、１Fサイトに隣接するホットラボにおいて、燃料デブリサンプルの分析が拡充される予定である。
 　'''表１'''に、２号機試験的デブリサンプルの分析に用いられた分析技術の一覧を示す[2]。
@@ 41行目: / 41行目: @@
 |外観
 重量
 線量
@@ 55行目: / 56行目: @@
 ・X線CT
-・サンプル切断、破砕
+・打撃破砕
 |燃料デブリの基本情報
 |燃料デブリサンプルの状態把握
@@ 109行目: / 110行目: @@
 |燃料デブリ取り扱いに係る基本情報（デブリ表面酸化等の経年変化の有無、など）
 事故時の燃料デブリふるまい理解に基づく炉内状況推定図の精緻化
 |}

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T02:03:04Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 11:03時点における版
67行目:		67行目:
	\|燃料成分の含有率		\|燃料成分の含有率
	主要成分（構造材、FP等）の含有率		主要成分（構造材、FP等）の含有率

	主要成分の由来		主要成分の由来
	\| rowspan="3" \|燃料デブリサンプルの状態把握		\| rowspan="3" \|燃料デブリサンプルの状態把握

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T02:02:32Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 11:02時点における版
72行目:		72行目:
	\| rowspan="3" \|安全対策、保管方法等の検討に係る基本情報（臨界性の評価、FP含有率の評価、など）		\| rowspan="3" \|安全対策、保管方法等の検討に係る基本情報（臨界性の評価、FP含有率の評価、など）
	燃料デブリの非破壊測定技術開発の検討に係る基本情報（注目核種とウランとの帯同性）		燃料デブリの非破壊測定技術開発の検討に係る基本情報（注目核種とウランとの帯同性）

	事故時の燃料デブリふるまい理解に基づく炉内状況推定図の精緻化		事故時の燃料デブリふるまい理解に基づく炉内状況推定図の精緻化
	\|-		\|-

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T02:01:54Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 11:01時点における版
52行目:		52行目:
	\|・写真撮影、秤量、放射線測定		\|・写真撮影、秤量、放射線測定
	・イメージングプレート（IP）		・イメージングプレート（IP）

	・X線CT		・X線CT

	・サンプル切断、破砕		・サンプル切断、破砕
	\|燃料デブリの基本情報		\|燃料デブリの基本情報

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T02:01:16Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 11:01時点における版
39行目:		39行目:
	!デブリ取り出し方法の検討への知見提供		!デブリ取り出し方法の検討への知見提供
	\|-		\|-
	\|~~外観、重量~~		\|外観
			重量
	線量		線量

90行目:		91行目:
	\|・SEM-EDX、SEM-WDX		\|・SEM-EDX、SEM-WDX
	・TEM-EDX		・TEM-EDX

	・ラマン分光		・ラマン分光

	・μ-XAFS、μ-XRF、μ-XRD		・μ-XAFS、μ-XRF、μ-XRD
	\|デブリ生成条件の推定		\|デブリ生成条件の推定

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T01:59:44Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 10:59時点における版
94行目:		94行目:
	\|デブリ生成条件の推定		\|デブリ生成条件の推定
	（最高温度、凝固メカニズム、雰囲気、等）		（最高温度、凝固メカニズム、雰囲気、等）

	ウランや構造材の酸化状態		ウランや構造材の酸化状態

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T01:58:53Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 10:58時点における版
40行目:		40行目:
	\|-		\|-
	\|外観、重量		\|外観、重量
	~~線量率~~		線量

	密度分布		密度分布

	空隙率		空隙率

	破砕性		破砕性
	\|非破壊分析		\|非破壊分析

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T01:58:27Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 10:58時点における版
80行目:		80行目:
	\|-		\|-
	\|微細組織		\|微細組織
	~~相・元素分布化学状態~~		相・元素分布

			化学状態
	\|固体サンプル分析		\|固体サンプル分析
	（サンプル構成相ごと）		（サンプル構成相ごと）

Kurata Masaki: /* 燃料デブリサンプルの分析手法 */

2026-02-12T01:58:06Z

燃料デブリサンプルの分析手法

← 古い版		2026年2月12日 (木) 10:58時点における版
39行目:		39行目:
	!デブリ取り出し方法の検討への知見提供		!デブリ取り出し方法の検討への知見提供
	\|-		\|-
	\|外観		\|外観、重量
	重量
	線量率		線量率
	~~密度の分布~~		密度分布
	空隙率		空隙率
	破砕性		破砕性
57行目:		56行目:
	\|元素組成		\|元素組成
	\| rowspan="3" \|溶液サンプル分析		\| rowspan="3" \|溶液サンプル分析
	~~（サンプル平均値の取得）~~		（サンプル平均値）
	\|・ICP-MS		\|・ICP-MS
	・ICP-AES		・ICP-AES
81行目:		80行目:
	\|-		\|-
	\|微細組織		\|微細組織
	~~相・元素分布~~		相・元素分布化学状態
	~~化学状態~~
	\|固体サンプル分析		\|固体サンプル分析
	~~（サンプル構成相ごとの分析）~~		（サンプル構成相ごと）
	\|・SEM-EDX、SEM-WDX		\|・SEM-EDX、SEM-WDX
	・TEM-EDX		・TEM-EDX
	・ラマン分光		・ラマン分光
	・μ-XAFS、μ-XRF、μ-XRD		・μ-XAFS、μ-XRF、μ-XRD
	\|~~デブリ生成条件の推定（最高温度、凝固メカニズム、雰囲気、等）~~		\|デブリ生成条件の推定
	~~ウランや構造材の酸化状態（バルク相、デブリ表面）~~		（最高温度、凝固メカニズム、雰囲気、等）
			ウランや構造材の酸化状態

			（バルク相、デブリ表面）
	\|燃料デブリサンプルの状態把握		\|燃料デブリサンプルの状態把握
	燃料デブリ生成過程の推定		燃料デブリ生成過程の推定