日本原子力学会

原子炉施設の廃止措置において、表層部の放射性物質を取り除く除染は、放射性廃棄物の量を減らし、クリアランス制度よる材料リサイクルの観点でも重要である。レーザーを用いた除染は、非接触・遠隔操作が可能であり、二次的破棄物の発生を抑制できる特長がある。このレーザー除染において、高出力密度及び高速掃引の条件でレーザースキャン照射実験を行い、金属表面を一様に蒸発剥離させることで、高い除染効率が得られる見通しのあることが分かってきている。本発表では、この実験と並行して実施した計算機による金属表面の剥離評価を紹介する。金属固相熱伝導、金属表面の溶融・流動・再凝固、金属蒸発、及び輻射などの物理モデルを導入した 3 次元非定常解析を行った。レーザー照射による移動熱源を金属表面から与えて計算した結果、表層部での溶融・凝固、及び蒸発剥離量などを明らかにし、実験結果を説明できる解析データを得ることができた。