水溶液中の放射線水分解生成物の収量と反応に対するシリカナノコロイドの添加効果

Coexistence effect of colloidal silica on the radiation induced reactions in aqueous solution

熊谷 友多   ; 永石 隆二 ; 山田 禮司; 室屋 裕佐*; 勝村 庸介

Kumagai, Yuta; Nagaishi, Ryuji; Yamada, Reiji; Muroya, Yusa*; Katsumura, Yosuke

水溶液中の放射線誘起反応に対する酸化物の添加効果を調べるために、シリカナノコロイド水溶液を試料として、ラジオリシス法を用いて金属イオンの還元収量の測定を行った。その結果、金属イオンの還元収量はシリカコロイドの添加量の増加に伴ってわずかに減少し、シリカの添加による水分解の促進は認められなかった。そこで、放射線によって誘起されるラジカルのシリカナノコロイド共存下での反応についてより詳細に調べるため、アルコキシド法によりシリカコロイド溶液を調製し、パルスラジオリシス法を用いてOHラジカルと炭酸水素イオンの反応によって生成する炭酸ラジカルの過渡光吸収を測定した。その結果、シリカコロイドの添加によって炭酸ラジカルの生成量が減少した。これらの結果から、シリカコロイドとOHラジカルとの反応が示唆され、放射線触媒の添加効果にこの反応が重要な役割を持つことが推察される。

Coexistence effect of colloidal silica on the radiation-induced reactions was studied by - and pulse radiolysis technique. First, reduction yields of metal ions in acidic aqueous solutions of colloidal silica were measured by radiolysis experiment. The yields slightly decrease with increasing amount of colloidal silica. From this result, primary yields of reactive species are unlikely to increase by addition of silica. Then reactivity of colloidal silica toward products of water radiolysis was studied by pulse radiolysis experiment. In sodium bicarbonate solution, the yield of carbonate radical formed by reaction of OH radical with bicarbonate ion was measured to decrease in the presence of colloidal silica. This result indicates a competitive reaction between colloidal silica and bicarbonate ion with OH radical, and the reactivity of colloidal silica toward OH radical.