レーザー光放射圧による核燃料粉末の固気分離・回収システムの開発

激光束辐射压核燃料粉末固气分离回收系统的研制

• 批准号: 11680512
• 负责人: 大森 良太
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11680512/
• 关键词: レーザーマニピュレーション; 光マニピュレーション; 原子炉燃料; 核燃料; 光放射圧; 二酸化ウラン; 二酸化プルトニウム; 遠隔制御

本年度の研究においては、二通りの核燃料粉末の固気分離方式を提案し、原理実証のための数値シミュレーション解析を実施した。一つは集光した可視レーザー光または炭酸ガスレーザー光を粉末に照射し、焦点近傍で分離する方式(方式1)であり、もう一方は炭酸ガスレーザーを照射して粉末をビーム中心軸上に二次元的に光トラップしながら前方に加速し、適当な場所で分離する方式(方式2)である。一般化ローレンツ・ミー理論により二酸化ウラン粉末に作用する放射圧を解析した結果、いずれの方式においても粉末には想定した通りの向きに光放射圧が作用し、両方式による核燃料粉末の固気分離の可能性が示された。・方式1において、ビーム進行方向の散乱力に関しては、焦点近傍ではアルゴンイオンレーザー光の方が大きくなり、炭酸ガスレーザー光を用いるメリットは小さいが、ビーム中心軸方向への復元力に関しては炭酸ガスレーザー光を用いた場合の方が大きい。・方式2は炭酸ガスレーザー光を用いる必要があるが、ビーム焦点近傍で粉末を分離する必要がない。さらには、原理的にはビームを集光する必要もなく、操作領域が広くとれ、光学系もシンプルになるといったメリットがあるが、より高出力の炭酸ガスレーザー光が必要と考えちれる。

This annual の study に お い て は, two-way り の fuel powder separation solid 気 の way を proposal し, principle be の た め の the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン parsing を be applied し た. A つ は concentrated し た visual レ ー ザ ー light ま た は carbon acid ガ ス レ ー ザ し ー を powder に light exposure, focus nearly alongside separation で す る mode (mode 1) で あ り, も う side は carbon acid ガ ス レ ー ザ ー を irradiation し て powder を ビ ー ム center shaft に secondary yuan に light ト ラ ッ プ し な が ら に accelerate し ahead, appropriate separation で す な places る mode (mode 2 )である. Theory of generalized ロ ー レ ン ツ · ミ ー に よ り two acidification ウ ラ ン powder に role す る radiation 圧 を parsing し た results, い ず れ の way に お い て も powder に は scenarios し た tong り の to き に light radiation 圧 が し, struck way に よ る fuel powder の が separated の 気 possibility in さ れ た. Way, 1 に お い て, ビ ー ム for direction の scattered forces に masato し て は, focus nearly alongside で は ア ル ゴ ン イ オ ン レ ー ザ ー clean の が big き く な り, carbon acid ガ ス レ ー ザ ー light を with い る メ リ ッ ト は small さ い が, ビ ー ム center axis へ の recovery force に masato し て は carbon acid ガ ス レ ー ザ ー light を with い た occasions の party が big き い. Way, 2 は carbon acid ガ ス レ ー ザ ー light を with い る necessary が あ る が, ビ ー ム focus nearly alongside で す を separation powder る necessary が な い. さ ら に は, principle of に は ビ ー ム を concentrated す る necessary も な く, field operation が hiroo く と れ, light department も シ ン プ ル に な る と い っ た メ リ ッ ト が あ る が, よ り force の higher carbon acid ガ ス レ ー ザ ー light が と necessary test え ち れ る.

项目成果

R.Omori: "Novel Technique for Manipulating MOX Fuel Particles using Radiation Pressure of a Laser Light"Proc.International Youth Nuclear Congress 2000. P4-114 (2000)

R.Omori：“利用激光辐射压力操纵 MOX 燃料颗粒的新技术”Proc.国际青年核大会 2000 年。P4-114 (2000)

R.Omori: "Novel Technigne for Manipulating MOX Fuel Particles using Radiation Pressure of a Laser Light"Proc.International Youth Nuclear Congress 2000. (2000)

R.Omori：“利用激光辐射压力操纵 MOX 燃料颗粒的新技术”Proc.International Youth Nuclear Conference 2000。（2000 年）