JPH08110396A - Decontaminating method by laser - Google Patents
Decontaminating method by laserInfo
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- JPH08110396A JPH08110396A JP6246054A JP24605494A JPH08110396A JP H08110396 A JPH08110396 A JP H08110396A JP 6246054 A JP6246054 A JP 6246054A JP 24605494 A JP24605494 A JP 24605494A JP H08110396 A JPH08110396 A JP H08110396A
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- oxide
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の系統機器や配
管内面など金属材料に付着堆積した汚染物質を除去する
ためのレーザーによる除染方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser decontamination method for removing contaminants adhering to and depositing on metallic materials such as nuclear reactor system equipment and pipe inner surfaces.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、原子炉の系統機器、配管などの金
属材料に付着堆積した酸化物層に取り込まれている放射
性核種（60Ｃｏ，58Ｃｏ，54Ｍｎ，51Ｃｒ，59Ｆｅ等）
をレーザー照射によって除去する方法が特公平１−４５
０３９号公報（発明の名称：レーザによる除染法）に開
示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, radionuclides ( 60 Co, 58 Co, 54 Mn, 51 Cr, 59 Fe, etc.) incorporated in oxide layers deposited and deposited on metallic materials such as reactor system equipment and piping.
Is a method of removing laser by laser irradiation
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 039 (title of invention: decontamination method using laser).
【０００３】この除染方法は、除染する酸化物層の厚さ
より実質的に大きい幅で熱透過を達成するに十分なエネ
ルギ密度のネオジミウムＹＡＧのパルス・レーザ・ビー
ムを、除染する金属材料の酸化物層に走査するようにし
たものである。This decontamination method uses a metallic material for decontaminating a pulsed laser beam of neodymium YAG having an energy density sufficient to achieve heat transmission in a width substantially larger than the thickness of the oxide layer to be decontaminated. The oxide layer is scanned.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この除
染方法は、放射性核種を取り込んでいない酸化物層も同
時に除去されるため、除染後に酸化剤による酸化膜形成
処理が必要となる。However, in this decontamination method, since the oxide layer not incorporating the radionuclide is also removed at the same time, it is necessary to perform an oxide film forming treatment with an oxidizing agent after the decontamination.
【０００５】この酸化膜は、耐食性によって、放射性核
種の取り込みを抑える働きがあり、除染後、新たに酸化
物を故意に形成するためには、酸化剤をウェット状態で
使用する二次処理が必要となり、ドライプロセスを特徴
とするレーザー除染の優位性が損なわれる。This oxide film has a function of suppressing the uptake of radionuclides due to its corrosion resistance. In order to newly form an oxide after decontamination, a secondary treatment using an oxidizing agent in a wet state is required. It becomes necessary, and the superiority of the laser decontamination featuring the dry process is impaired.
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、除染と同じレーザー照射装置を利用して、ドライな
状態で、除染と改質層の形成が行えるレーザーによる除
染方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and to provide a laser decontamination method capable of performing decontamination and formation of a modified layer in a dry state by using the same laser irradiation apparatus as in decontamination. To provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、除染を行う材料に第１のレーザー光を照射
して酸化物層を除去した後、その酸化物層を除去した材
料表面に第２のレーザー光を照射すると共に酸化剤など
の改質材を供給して表面改質層を形成するようにしたレ
ーザーによる除染方法である。In order to achieve the above object, the present invention removes an oxide layer by irradiating a material to be decontaminated with a first laser beam and then removing the oxide layer. This is a laser-based decontamination method in which the surface of the material is irradiated with the second laser light and a modifying agent such as an oxidizing agent is supplied to form the surface modifying layer.
【０００８】[0008]
【作用】上記構成によれば、第１のレーザ光で酸化膜を
除去して除染を行った後、第２のレーザー光を照射で酸
化膜などの改質層を形成することで、ドライな環境下
で、除染と表面改質が行え、しかも処理速度の速い除染
作業が可能となる。According to the above construction, after the oxide film is removed by the first laser beam to perform decontamination, the modified layer such as the oxide film is formed by irradiating the second laser beam to form a dry layer. Decontamination and surface modification can be performed under various environments, and decontamination work with high processing speed is possible.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【００１０】図１は、放射性酸化物層の除去装置を示
し、図２は酸化物形成装置を示している。図１、図２で
は、装置を別々に示しているが、レーザー発生装置１０
からのレーザー光を分岐するか、除去物回収装置１１と
表面改質用材料供給装置１２を一緒に搭載することで実
質的に１台の装置ですむので、機能が同じものは同一の
図面符号で説明する。FIG. 1 shows a device for removing a radioactive oxide layer, and FIG. 2 shows an oxide forming device. Although the apparatus is shown separately in FIGS. 1 and 2, a laser generator 10 is shown.
By splitting the laser light from the device or mounting the removed material recovery device 11 and the surface reforming material supply device 12 together, substantially only one device is required, so that the same functions have the same drawing reference numbers. Described in.
【００１１】図１、図２において、１０はレーザー発生
装置で、例えばＣＯ2 、エキシマ等の気体レーザー、Ｙ
ＡＧレーザー発振器からなる。レーザー発生装置１０か
ら発振されるレーザー光Ｌは、反射鏡１３で９０度反射
され照射光学装置１４で集光されて材料１５の表面に照
射される。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 10 is a laser generator, for example, a gas laser such as CO 2 or excimer, Y
It consists of an AG laser oscillator. The laser light L oscillated from the laser generator 10 is reflected by the reflection mirror 13 by 90 degrees, condensed by the irradiation optical device 14, and irradiated on the surface of the material 15.
【００１２】この照射部位置近傍に、図１では、除去物
回収装置１１の吸引ノズル１６が配置され、図２では、
表面改質用材料供給装置１２の供給ノズル１７が配置さ
れる。 以上において、先ず図１のレーザー発生装置１
０からのレーザー光Ｌが反射鏡１３で９０度反射され、
照射光学装置１４で集光されて第１のレーザー光ＬBと
して照射されると共に材料１５に対して矢印１８方向に
相対移動され、第１のレーザー光ＬB の照射で、酸化物
層２０を選択的に蒸発、ガス化し、吸引ノズル１６より
吸引して除去物回収装置１１に回収する。In the vicinity of the position of the irradiation unit, the suction nozzle 16 of the removed matter recovery apparatus 11 is arranged in FIG. 1, and in FIG.
The supply nozzle 17 of the surface modification material supply device 12 is arranged. In the above, first, the laser generator 1 of FIG.
The laser light L from 0 is reflected by the reflecting mirror 13 by 90 degrees,
The oxide layer 20 is focused by the irradiation optical device 14 and irradiated as the first laser light LB, and is moved relative to the material 15 in the direction of the arrow 18 to selectively select the oxide layer 20 by the irradiation of the first laser light LB. It is vaporized and gasified, and is sucked by the suction nozzle 16 to be collected by the removed matter collecting device 11.
【００１３】酸化物層２０は、表層が放射性核種が取り
込まれた放射性酸化物層２０ａと放射性核種が取り込ま
れていない内層２０ｂからなっているが、放射性酸化物
層２０ａの厚みは均一でないため、照射する第１のレー
ザ光ＬB のエネルギーは、放射性酸化物層２０ａを完全
に除去し得るように、内層２０ｂから放射線が検出され
なくなるまで除去できるように調整する。The surface of the oxide layer 20 is composed of a radioactive oxide layer 20a having a radionuclide incorporated therein and an inner layer 20b having no radionuclide incorporated therein, but the thickness of the radioactive oxide layer 20a is not uniform. The energy of the first laser beam LB to be irradiated is adjusted so that the radioactive oxide layer 20a can be completely removed so that the radiation can be removed until the radiation is not detected from the inner layer 20b.
【００１４】このように酸化物層２０を除去した後、図
２に示すように、レーザー発生装置１０からのレーザー
光Ｌが反射鏡１３で９０度反射され、照射光学装置１４
で集光されて第２のレーザー光ＬA が酸化物除去後の材
料１５の表面に照射されると共に矢印１９で示すよう
に、材料１５に対して相対移動され、同時に表面改質供
給装置１２から供給ノズル１７より酸化剤などの表面改
質材が供給されて表面改質層２１が形成される。After removing the oxide layer 20 in this way, as shown in FIG. 2, the laser light L from the laser generator 10 is reflected by the reflecting mirror 13 by 90 degrees, and the irradiation optical device 14 is shown.
The second laser beam LA is focused on the surface of the material 15 after the oxide is removed and is moved relative to the material 15 as indicated by an arrow 19, and at the same time from the surface modification supply device 12. A surface modifying material such as an oxidizing agent is supplied from the supply nozzle 17 to form the surface modifying layer 21.
【００１５】このように、第１と第２のレーザー光ＬB
，ＬA の照射で、放射性酸化物層２０ａの除去と共に
表面改質層２１をドライな状態で行うことができ、放射
性核種を取り込んだ各種配管などの材料の除染に処理速
度が速くしかも、放射性核種の後処理工程が簡単な除染
が行える。As described above, the first and second laser beams LB
, LA can remove the radioactive oxide layer 20a and dry the surface modification layer 21, and the decontamination of materials such as various pipes incorporating the radionuclide is fast and the radioactive rate is high. Simple decontamination can be performed in the post-treatment process of nuclides.
【００１６】図３は本発明の他の実施例を示し、除染対
象の配管材３０の内周面の除染作業を行う例を示したも
のである。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, showing an example of performing decontamination work on the inner peripheral surface of the piping material 30 to be decontaminated.
【００１７】この配管材３０は、図３（ｂ）に示すよう
に移動台車３１に載せて矢印方向３２に移動自在にさ
れ、また図３（ａ）に示すように移動台車３１上でロー
ラなどの回転機構３３で図示の矢印３４のように回転で
きるようになっている。As shown in FIG. 3 (b), this piping material 30 is placed on a movable carriage 31 so as to be movable in an arrow direction 32, and as shown in FIG. 3 (a), a roller or the like is mounted on the movable carriage 31. The rotating mechanism 33 can rotate as shown by an arrow 34.
【００１８】レーザー発生装置１０からのレーザー光Ｌ
の出射口にはガイドパイプ３５接続し、そのガイドパイ
プ３５内をレーザー光Ｌが通るようになし、そのガイド
パイプ３５内にビーム分割器１３Ａ、反射鏡１３Ｂ、照
射光学装置１４Ａ，１４Ｂを設け、ガイドパイプ３５を
配管材３０の軸心位置に支持させて配管材３０の内周面
に除去用レーザー光ＬB と改質用レーザー光ＬB を照射
するようにしたものである。Laser light L from the laser generator 10
A guide pipe 35 is connected to the emission port of the laser beam L so that the laser light L passes through the guide pipe 35, and a beam splitter 13A, a reflecting mirror 13B, and irradiation optical devices 14A and 14B are provided in the guide pipe 35. The guide pipe 35 is supported at the axial center position of the piping material 30, and the inner peripheral surface of the piping material 30 is irradiated with the removing laser light LB and the modifying laser light LB.
【００１９】この図３の実施例において、レーザー発生
装置１０からのレーザー光Ｌは、ビーム分割器１３Ａで
第１と第２のレーザー光ＬB ，ＬA に分割され、第２の
レーザー光ＬA は、ビーム分割器１３Ａで９０度反射さ
れ、第２のレーザー光ＬA が反射鏡１３Ａにより９０度
反射され、それぞれ集光レンズなどの照射光学装置１４
Ｂ，１４Ａにて集光されて配管材３０の内周面に照射照
射される。In the embodiment of FIG. 3, the laser beam L from the laser generator 10 is split by the beam splitter 13A into first and second laser beams LB and LA, and the second laser beam LA is The beam splitter 13A reflects 90 degrees, and the second laser beam LA is reflected 90 degrees by the reflecting mirror 13A.
The light is condensed by B and 14A, and the inner peripheral surface of the piping material 30 is irradiated and irradiated.
【００２０】配管材３０は、矢印方向３２に移動され、
先ず第１のレーザー光ＬB の照射により、配管材３０内
周面の酸化物層２０（図１参照）がガス化して除去さ
れ、そのガス化した除去物が吸引ノズル１６を介して除
去物回収装置１１に回収される。次いで酸化物が除去さ
れた表面が、第２のレーザー光ＬA の照射で溶融状態に
され、表面改質用材料供給装置２２の改質材料供給ノズ
ル１７から酸化剤などの改質材料が溶融状態の照射部に
供給されて酸化膜などの表面改質層２１（図２参照）が
形成される。The piping material 30 is moved in the direction of the arrow 32,
First, by irradiation with the first laser beam LB, the oxide layer 20 (see FIG. 1) on the inner peripheral surface of the pipe member 30 is gasified and removed, and the gasified removed product is recovered via the suction nozzle 16. It is collected by the device 11. Next, the surface from which the oxide is removed is melted by the irradiation of the second laser beam LA, and the modifying material such as the oxidizing agent is melted from the modifying material supply nozzle 17 of the surface modifying material supply device 22. And is supplied to the irradiation portion of the substrate, and a surface modification layer 21 (see FIG. 2) such as an oxide film is formed.
【００２１】この図３の実施例では配管材３０を矢印方
向３２に移動させて内周に付着した汚染を除去した後、
表面改質を行うが、回転機構３３で配管材３０の回転位
置を替えることで配管材３０の全内周面を表面改質する
ことができる。In the embodiment shown in FIG. 3, the pipe material 30 is moved in the direction of the arrow 32 to remove the contamination adhering to the inner circumference,
Although the surface is modified, the rotation mechanism 33 can change the rotational position of the piping material 30 to modify the entire inner peripheral surface of the piping material 30.
【００２２】このように、図３の実施例によれば、放射
性核種が取り込まれた酸化物２０の除去と表面改質層２
５を１台のレーザー発生装置１０で同時に行って除染を
行ううことで、耐食性の向上、放射性各種の再取り込み
を抑えることができる。As described above, according to the embodiment shown in FIG. 3, the removal of the oxide 20 containing the radionuclide and the surface modification layer 2 are performed.
By performing 5 and 5 simultaneously with one laser generator 10 to perform decontamination, it is possible to improve corrosion resistance and suppress reuptake of various radioactive substances.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、除染後の
酸化物などの表面改質層の形成において液体の酸化剤な
どを要することなく、ドライな環境下で、除染作業が行
え、遠隔性に優れ、除染能力が高く、処理速度の速い除
染作業が可能となる。In summary, according to the present invention, it is possible to perform decontamination work in a dry environment without requiring a liquid oxidizing agent in the formation of a surface-modified layer such as an oxide after decontamination. It has excellent remoteness, high decontamination capacity, and high-speed decontamination work is possible.
【図１】本発明の一実施例を示し、酸化物除去工程を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing an oxide removing step according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例を示し、表面改質工程を示す
図である。FIG. 2 is a view showing an example of the present invention and showing a surface modification step.
【図３】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
１０ レーザー発生装置 １１ 除去物回収装置 １２ 表面改質用材料供給装置 １３ 反射鏡 １４ 照射光学装置 １５ 材料 ＬB 第１のレーザー光 ＬA 第２のレーザー光 10 Laser Generation Device 11 Removed Material Recovery Device 12 Surface Modification Material Supply Device 13 Reflecting Mirror 14 Irradiation Optical Device 15 Material LB First Laser Light LA Second Laser Light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 滋 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 柴田 章司 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shigeru Yamaguchi 1st Shin-Nakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ishi, Kawashima Harima Heavy Industries, Ltd. Technical Research Institute (72) Inventor Shoji Shibata Shin-Nakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa No. 1 Ishikawajima Harima Heavy Industries Ltd. Yokohama Engineering Center
Claims (1)
射して放射性酸化物層を除去した後、その放射性酸化物
層を除去した材料表面に第２のレーザー光を照射すると
共に酸化剤などの改質材を供給して表面改質層を形成す
ることを特徴とするレーザーによる除染方法。1. A material to be decontaminated is irradiated with a first laser beam to remove the radioactive oxide layer, and then the surface of the material from which the radioactive oxide layer has been removed is irradiated with a second laser beam and oxidized. A decontamination method using a laser, which comprises forming a surface modification layer by supplying a modifying agent such as an agent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246054A JPH08110396A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Decontaminating method by laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246054A JPH08110396A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Decontaminating method by laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110396A true JPH08110396A (en) | 1996-04-30 |
Family
ID=17142782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6246054A Pending JPH08110396A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Decontaminating method by laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08110396A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001099987A (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | Laser polishing device for interior of nuclear reactor piping |
| JP2015037800A (en) * | 2013-08-19 | 2015-02-26 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | Laser welding device, method of maintaining reactor internal structure of nuclear power plant, and laser processing device |
| JP2020016530A (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社東洋ユニオン | Laser decontamination device, laser decontamination system and laser decontamination method |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP6246054A patent/JPH08110396A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001099987A (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | Laser polishing device for interior of nuclear reactor piping |
| JP2015037800A (en) * | 2013-08-19 | 2015-02-26 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | Laser welding device, method of maintaining reactor internal structure of nuclear power plant, and laser processing device |
| JP2020016530A (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 株式会社東洋ユニオン | Laser decontamination device, laser decontamination system and laser decontamination method |
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