炉心溶融事故を起こした福島第一原子力発電所の廃止措置において、廃炉に向けて損傷した原子炉内の核燃料物質を含む燃料デブリの確認が求められている。損傷炉内は高い放射線、狭隘などの環境にあり、我々は遠隔その場で迅速に分析する手法として、光ファイバー伝送を適用したレーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)技術を提案し、研究開発を進めている。今回、燃料デブリを模擬したウラン-ジルコニウム混合物として均一試料および不均一試料を作成してファイバーLIBS試験を行った。その結果、均一試料を用いてウラン/ジルコニウムに着目すると原料調整重量比とLIBSで測定した発光強度比の関係(検量線)が線形性を有する良い相関関係を示した。これを基にして、不均一試料をLIBS測定したところ、蛍光エックス線分光により得た組成比とほぼ一致することがわかり、混合系試料への本技術の適用可能性を実証することができた。