原子炉シビアアクシデントにより生成された燃料デブリ微粒子の化学状態の解明

阐明严重反应堆事故产生的燃料碎片颗粒的化学状态

• 批准号: 22K12674
• 负责人: 竹田 幸治
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12674/
• 关键词: 走査型透過X線顕微鏡; 軟X線分光実験; 放射性物質; 廃炉作業

当該研究で使用する走査型透過X線顕微鏡(STXM)の高空間分解能化を図るため、これまで使用していた50nmフレネルゾーンプレート(FZP)にかわり25nm仕様のFZPを取り付けたSTXM装置本体の調整を放射光ビームラインの光学調整とあわせて行った。空間分解能評価は電子顕微鏡校正標準を用い実施し、その結果、ほぼ設計通りである30nm以下の空間分解能を達成していることを確認した。STXMデータ画像のノイズレベルを低減するため、特に装置内部での可視光の抑制が必須である。一方で装置本体には必要最低限のビューポートが備えられている。装置の空間分解能はFZPによる集光サイズと試料位置制御精度の調和により決定するため、ビューポートの一部はFZPと試料ステージの相対位置のnmオーダー制御を行うためのレーザー干渉計用レーザー光導入ポートとして使っている。装置本体とレーザー干渉計の複雑な立体配置のためにこのポートからの可視光の侵入が問題となっていたが、レーザー干渉計の性能を維持しつつ完全遮蔽のためのカバーを製作・設置した。これにより装置内部の可視光レベルは劇的に低下させることができた。現在、測定試料を取り付けた試料マウントは装置を大気暴露して実験者が手を使って直接試料ステージに設置しているが、放射性物質を含む試料を安全に取り扱うことができるようトランスファーロッド等を用いて試料マウントを装置内に導入する機構（トランスファー機構）を構築ための部品設計を進め、一部の部品については製作した。R5年度以降、組み立てを進める。STXM実験において使用可能な密封試料マウントの試作検討のため、100nm膜厚SiNメンブレン2枚でFeを含んだ微粒子試料を挟み込んだものを用意しFe L23吸収端での模擬実験を実施した。その結果、十分な強度での実験が可能であることを実証した。

In this study, high spatial resolution energy of STXM was used, and optical adjustment of STXM device body was carried out using FZP at 25 nm. The spatial resolution energy evaluation of electron micromirrors is based on the application of the calibration standard, the results, and the design of the spatial resolution energy below 30 nm. STXM image reduction, special device internal visible light suppression is necessary The device itself has a minimum requirement for equipment. The spatial resolution of the device can be determined by adjusting the accuracy of the sample position control to the FZP position, and a part of the FZP position control to the opposite position of the sample position control to the FZP position control. The device main body and the dry meter are arranged in a three-dimensional manner, and the visible light intrudes into the device main body and the dry meter performance is maintained. The visible light inside the device is very low. Now, the measurement of sample collection, sample preparation, equipment for large exposure, manual operation, direct sample setting, radioactive substances containing samples, safe sample collection, sample preparation, equipment for sample introduction mechanism, construction of component design progress, part of the production of components. R5 year to fall, set up a center to enter the month. STXM was able to simulate the use of possible sealing samples, 100 nm SiN film thickness, 2 Fe particles, Fe L23 absorption end. It is truly possible to achieve results that are very strong.