高レベル濃縮廃液からの放出水素の抑制効果,2; 液深効果の反応機構

The Inhibitory effect of hydrogen release from high active liquid waste, 2; Mechanism of solution depth effect

小玉 貴司*; 中野 正直*; 林 芳昭*; 松岡 伸吾*; 伊藤 泰男*; 松浦 千尋*; 白石 浩二; 勝村 庸介*

Kodama, Takashi*; Nakano, Masanao*; Hayashi, Yoshiaki*; Matsuoka, Shingo*; Ito, Yasuo*; Matsuura, Chihiro*; Shiraishi, Hirotsugu; Katsumura, Yosuke*

前回の日本原子力学会では、高レベル廃液内で放射線分解により生成される水素は、溶存するPdが触媒する反応によって消費され、その蓄積が抑制されることを報告した。今回は、この反応に関与する化学種を明らかにするために行った、模擬高レベル廃液への水素通気実験の結果を報告する。実験では、溶液中の亜硝酸と硝酸の濃度及び出口ガス中の窒素酸化物濃度を測定した。その結果、溶液中に生成される亜硝酸は少量であるものの、出口ガス中にはNOを主成分とする窒素酸化物が検出され、その濃度は溶液中の硝酸濃度の減少とほぼ対応するものであること、また、窒素酸化物の生成量は水素の推定反応量とおよそ対応することがわかった。これらにより硝酸が酸化剤となっていることが確認された。

We have reported in the previous meeting that the accumulation of radiolytically produced hydrogen in high-level liquid waste is suppressed owing to some oxidation reaction catalyzed by Pd in the solution. In this report, we present the results of a hydrogen bubbling experiment with mock high-level liquid waste, made to clarify the species involved in the reaction. Analysis was made on nitrous acid and nitric acid in the solution, and also on nitrogen oxide in the outlet gas. It was found that although the concentration of nitrous acid present in the solution is small, nitrogen oxide, consisting mostly of NO, is detected in the gas at concentration corresponding to the decrease of nitric acid in the solution. The amount of the produced nitrogen oxide matched roughly with an estimated amount of reacted hydrogen, confirming that nitric acid is the oxidant.