原子力発電所等高放射線環境下で動作可能な電子回路の開発

福島第一原子力発電所の事故以来、廃炉作業の推進が図られており、炉内に導入するロボットの開発が進んでいる。廃炉ロボット開発の課題として、ロボットを制御するために搭載される半導体部品の放射線による劣化及び破壊のために、作業中にロボットが活動停止に陥るため、改善策の検討がある。ロボット開発に利用される各種部品の放射線耐性を調査する中で、特にマイコンの放射線耐性が低く、マイコンの劣化、破壊がロボットの活動時間を律速していることが明らかになった。そこで、マイコンの放射線耐性を向上させるべく、損傷の詳細を調査することとした。調査した結果、マイコン本体の動作不良は起こっておらず、マイコンを駆動したり情報を読み込んだりするためのメモリが損傷を受け、マイコン起動ができなくなることが、原因であることを突き止めた。そこで、本年度は、各種メモリの放射線耐性を評価することとした。広くメモリとして利用されているUSBメモリ、SDカードなどフラッシュメモリの放射線照射試験を実施したところ、メモリ容量が小さく、集積度が低い方が高放射線量まで動作可能であることが分かった。また、損傷の様子を詳細に調査したところ、照射量が大きくなるにしたがって、記録情報が徐々に書き換わっていくことが確認できた。そして、OS軌道に関わる領域のデータが書き換わったところで、マイコン起動が不能に陥るものと推測された。このため、マイコンに対する放射線防護が現実的な改善策として提案できる事項であると考えられる。

福島第一原子力発電所の事故以来、廃炉作業の推進が図られており、炉内に導入するロボットの開発が進んでいる。廃炉ロボット開発の課題として、ロボットを制御するために搭載される半導体部品の放射線による劣化及び破壊のために、作業中にロボットが活動停止に陥るため、改善策の検討がある。ロボット開発に利用される各種部品の放射線耐性を調査する中で、特にマイコンの放射線耐性が低く、マイコンの劣化、破壊がロボットの活動時間を律速していることが明らかになった。そこで、マイコンの放射線耐性を向上させるべく、損傷の詳細を調査することとした。調査した結果、マイコン本体の動作不良は起こっておらず、マイコンを駆動したり情報を読み込んだりするためのメモリが損傷を受け、マイコン起動ができなくなることが、原因であることを突き止めた。そこで、本年度は、各種メモリの放射線耐性を評価することとした。広くメモリとして利用されているUSBメモリ、SDカードなどフラッシュメモリの放射線照射試験を実施したところ、メモリ容量が小さく、集積度が低い方が高放射線量まで動作可能であることが分かった。また、損傷の様子を詳細に調査したところ、照射量が大きくなるにしたがって、記録情報が徐々に書き換わっていくことが確認できた。そして、OS軌道に関わる領域のデータが書き換わったところで、マイコン起動が不能に陥るものと推測された。このため、マイコンに対する放射線防護が現実的な改善策として提案できる事項であると考えられる。