【技術】レーザー使い効率除染　若狭湾エネ研など共同開発、ふげん解体作業に活用

---ご依頼いただきました　依頼スレ28-91---

レーザー使い効率除染　若狭湾エネ研など装置を開発
2011年11月10日

　レーザーを使い、原発の配管などの表面に付着した放射性物質を効率よく削り取る小型の除染
装置を、若狭湾エネルギー研究センター（敦賀市）などの共同研究チームが開発した。放射性
廃棄物の量を従来より格段に減らすことができ、備え付けの集じん機に密閉するのが特徴。廃炉
措置に伴う解体作業や東京電力福島第１原発事故の除染などに実用可能な技術として期待されて
いる。国の特許も申請している。（竹内史幸）

　県はエネルギー研究開発拠点化計画の充実に向け、原子力防災の分野でレーザー除染4件技術を
検討中で、装置の開発は先駆けとなりそうだ。

　開発したのは、同センターの峰原英介研究開発部長（６３）らの共同研究チーム。放射性
廃棄物を減らすとともに、日本原子力研究開発機構の原子炉廃止措置研究開発センター（ふげん）
＝敦賀市＝の解体作業に活用しようと、約３年前から小型装置の試作を進めてきた。

　装置は、高出力のレーザーの焦点を３次元で配管などの表面に合わせ、高速で動かす。これに
より、付着していた放射性物質を配管などの表面部分とともに薄く削り取る。従来手法の毎分
０・３グラムから能力が一気に向上し、毎分１００グラム除去できるとの評価結果が出た。

　平面だけでなく、階段状のブロック、コーヒー缶の表面などでも削り取りに成功。遠隔操作が
可能で、被ばくや２次汚染の可能性は格段に下がるという。

　削りかすを装置の集じん機に閉じ込めることができるのも特徴。表面部分だけを削り取るため、
放射性廃棄物の量は従来の１０００分の１程度まで減らせる。

　試作品は、１０センチ四方の範囲で削り取るが、試験中のロボットアームをつけた場合は
２メートル四方に拡大。将来的には自走装置などで作業場所の移動も可能になるとしている。

　峰原部長は「例えば放射性セシウムが付着したコンクリートブロックや重機などを素早く除染
できる」と説明。実用化されれば従来より短時間、安い費用で廃炉作業などが進むとし、
「国内外で特許を得ていきたい。福島第１原発事故の除染にも活用できれば」と話している。

▽記事引用元　福井新聞オンライン
http://www.fukuishimbun.co.jp/localnews/nuclearpower/31450.html

▽画像　試験中のアーム付きレーザー小型除染装置について説明する峰原研究開発部長＝
敦賀市の若狭湾エネルギー研究センター
http://www.fukuishimbun.co.jp/modules/news0/photos/20111110073057_1610549328.jpg

水滴が付いてたら恐そうだな

ついでにトナーみたいに紙に転写してまえ

それにしても廃炉は恐ろしく高くつくな。だれだ、こんな金食い虫を導入したバカは。

どんな壁でもよじ登るロボットができたら
これと組み合わせることで用途が拡大するわな

アブるの？　はつるの？　はつるんだろうな。

超高温で放射性元素そのものをなくしてしまうようなものかと一瞬

解体と放射線物質の処理と小体積化がうまくいけば、世界で金になる。
原発はワンサカ有るからな

これは、日本ロボット大国化の序章となりそうだな。

集めた塵で無限に除染出来るんじゃないの
管理区域なら放射性物質を燃料として使えるんだろ？

>>7
最低でも数億℃は必要じゃね？

家電にしよう

除染とか言えばなんでもいいのかよ。

安全委員会とか保安委員会とか原発関係天下り団体とかとかとか・・・に
撒いた金を放射線無害化技術開発へ注ぎ込んでいたら
今頃、原発廃炉はリサイクルできる位の技術は確立されていたであろう

表面蒸発か、強引な剥ぎ取りだな。

道路のアスファルト舗装面とかコンクリート擁壁表面の除染に使えるね。
橋梁とかの鉄構造物にも、あと一般住宅の屋根の除染なんかもいけそうだ。
一番いいのは、除染後のゴミが少ない事だよね。
トタン屋根はがしたら全部ゴミだけど、表面だけレーザーで焼いたら
いくらもゴミが出ないもんね。

見た感じ、凄い重量がありそうなんだが・・・

やっぱり高圧噴水で洗い流したり表土を剥いだ方が速いし安く済みそう
技術的には凄いんだろうけど（解体した原子炉の資源化とか）

つーか、解体作業のことは現時点で何も考えてないのかよ。

>>18
造るときには解体については
未来の技術発展に期待したそうだ。

毎分100グラムは強烈ｗｗ

なーんだ、単に削るだけかい。

焦点合わせ、どうやるんだろう？
技術的にはそこが一番大変そう。
まさか、数時間かけて接地した平面じゃなきゃ除去できません、とか？
レーザーは、YAGかCO2なんだろうな。

除染作業？？万、機材数千万、重量数百キロ。
まあ、特殊な場所の除染用だろうな。
特許費用、無駄な気もするw

>>20
特許明細書読めるかい？
＞階段状のブロック、コーヒー缶の表面などでも削り取りに成功
と書いてあるのくらい読んで理解しようよ。

【公報種別】 公開特許公報（Ａ）
【公開番号】 特許公開２０１１−１０２８１２
【公開日】 平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【発明の名称】 放射性同位元素に汚染された表面近傍部位を非熱的レーザー剥離により再溶融無く、再拡散無く、且つ再汚染無く除染する方法とその装置
【要約】
【解決課題】RIで汚染された表面固着皮膜に含まれているRIが表面固着層の下層の構造材内部に
浸透、拡散して再汚染することなく、使用環境、有効性、適用対象、適用場所、適用条件に制限が
ほとんどなく、容易に、安価で、ほぼ完全な除染率を実現する非熱レーザー剥離による除染方法を
提供する。
【解決手段】RIを含む表面固着層を有するステンレス鋼製コールド構造物１に、極短パルス非熱的
レーザー２を照射すると同時に、レーザー照射箇所に流体吹き付け部３から除去用気体又は液体
を吹き付けて、フェムト秒乃至ピコ秒極短パルス非熱的レーザー照射により剥離・切除された固着
層破片３を吹き飛ばし、排気管４で吸引する。

>>22
サンクス。
ピコ秒って、、、
ということは、レーザー何使ってるんだろう？
本体価格はやっぱり相当高価な気がする。

>>21
階段のデコボコやコーヒー缶の表面のRに、どうやって「焦点」合わせるのかね？　ということよ。
まさか、立体形状を読み取って、本当に「焦点合わせながら」ヘッド動かして照射するのかね？
すごい高額な機械になってそう、、、
別にいいんだけどね。

>>23
焦点合わせる必要ないよ。

スイープして表面と焦点が一致した時だけ
表面が蒸発して無くなるだけ。

全空間を均等にスイープするのは
ひと工夫要りそうだけどね。

このての除去技術スレよくでるけど、実用化して実践してからスレ立ててくれ

叩きながら吸い取る掃除機みたいなものか

>>7
放射性元素を安定元素に変えるのは時間だけ。
恒星の中は放射性元素だらけだぞ。

>>8
こっそり捨てた方が圧倒的に安上がりなんだから、ほとんどの国はそうする。
山奥に行けば、しばしば医療廃棄物や産廃の山に遭遇するだろ。
人間に理性的行動なんか期待するなｗ

>>27
>>7はレーザー核融合とかそういうレベルで想像したんだろ。半減期しか解決策がないというのは認識が弱い。

電子加速器で大輝度の単色γ線(15MeV付近)を発生させ、これによる光核反応で
Cs-137 を半減期13日程度の Cs-136 に変えて消滅処理することは可能。
平成11年にいったん研究終了しているが、こういう事態になった今、実用化を目指す研究を再開すべきと思う

>>1
ふざけんな解体に見えた

>>1
何時おわんだよこれ

微生物の研究とか常温核変換でも研究しろよアホウが

http://kaken.nii.ac.jp/ja/p/18740265

ERL-FELを用いた量子制御による多原子分子解離の研究

蒸発しないの？

パルスがあまりに短いため、物質の結合格子が千切れたところで光が止まっており、
更に入熱してプラズマ化して飛び散るまで行かない。
だから「非熱的レーザー加工」と呼ばれます

>>29
まず、純粋なCs137を抽出するのに、とてつもないコストがかかる思うが。
普通に化学的手法でセシウムを集めただけなら、大半が安定同位体だし、
安定同位体に余計なことをすれば、放射化するだろうし。
ウラン濃縮にかけてるコストと時間を考えると、少なくとも環境中に拡散した
放射性元素の処理方法としては全く実用性が無い技術としか思えない。

>>35
言いたい事はわかるけど、逆にこの >>1 の技術よりも使えそうな気がするな。

除染した後の高濃度のCs137に照射するケースで、かなり意義があるんじゃ？
もちろん広域の除染にはまったく無意味。
ただ、濃縮された廃棄物も保管をどうするか？などの問題があるからね。
そっちにFELは有効だと思う。
そういえば、兵庫にしかないんだったっけ？

FELでは原理的に 15MeV のγ線は無理なので、電子加速器で作られた大電流の電子ビームに
高出力のレーザーを当て、逆コンプトン散乱により15MeV付近のγ線を発生させる、というのが
平成11年までの重点研究で得られた方針でした。
このときレーザーを共振キャビティに溜め込んでエネルギー効率を上げるというアイデアも出されていて、
これなどは現在建設中の重力波観測装置 LCGT に使われている技術と同様の発想ですね。
その後、エネルギー回収型リニアックと言った新しい発想の大電流加速器が考案されている事もあり、
ただちに実用化は無理でも、研究を続ける意義はあると思います

表面削り？取りで
毎分100gってとてつもないよな

>>37
高純度Cs137への濃縮 & 15MeVγ線の発生
って、コストが全く見合わないと感じるんだが

今の技術じゃ絶対に採算取れないだろうな。
原発から出るセシウム消すのにその原発二つ分の電力を食っちまうだろう

だからって諦めましょう、じゃないんだよね。
原発やめるにしたって今まで出た分の廃棄物、どうにかしなきゃならないだろ。
それを 「困ったな」 て言って座ってても何も進まない。
やっても進まないかもしれないけど、やらなければ絶対に進まない。
だったら限度いっぱいまでもがくのが人間だよ。だから研究続けるのは当たり前だと思うよ

まあ、同位体を低コストで分離できる画期的な方法が見つかったとすれば、
それはそれで誰でも簡単に核兵器が作れる時代の幕開けなんだがｗ

>>23
たぶんチタンサファイアレーザーかファイバーレーザー
ん千万円くらいの代物だわ

常陽の廃炉には活用できないのか？

高出力の超短パルスレーザでレーザアブレーションしてるだけ？
本当に毎分100グラムもアブレーションされるんかいな。