Deatermination of the number of OH radicals in EB-irradiated humid gases using oxidation of CO

COの酸化を利用した電子ビーム照射含水ガス中のOHラジカル濃度の測定

箱田 照幸; 島田 明彦; 松本 加奈江*; 広田 耕一

Hakoda, Teruyuki; Shimada, Akihiko; Matsumoto, Kanae*; Hirota, Koichi

本研究では、水分を含む窒素ガスに、最大10kGyで電子ビーム照射した際に生成するOHラジカルの量を、OHラジカルとCOとの反応により生成するCO濃度から評価した。OHラジカルは、水分子と窒素ガスの電子ビーム照射により生じる窒素イオンとの反応で生成するため、事前に10kGy以下の線量でOHラジカルの生成に必要な水分濃度や、このOHラジカルの補足に必要なCO濃度を調べた。その結果、水分濃度は6000ppmv以上,CO濃度は2000ppmv以上が必要であることがわかった。この条件でCO濃度を測定した結果、CO濃度は線量に対して比例関係があり、この傾きから求めたOHラジカルの生成のG値は4.9であることを明らかにした。

Electron beam (EB) technology has an advantage for treating dilute environmental pollutants in gases due to high-density population of active species such as radicals and atoms. In general, OH radicals play an important role of initiating the decomposition and removal of such pollutants. It is quite important to understand the behavior of OH radical production for the development of efficient decomposition/removal processes and the comparison with other purification methods. The number of OH radicals produced in humid N at doses of 2.0-10.0 kGy with dose rates of 0.17-2.55 kGy/s under 1-MeV EB irradiation was indirectly determined using an index of oxidation of CO to CO, which has been used in atmospheric chemistry. An experiment under conditions where all OH radicals produced react with CO demonstrated that the concentration of CO increased linearly with doses of 0-10 kGy, and the (OH) was estimated as 4.90.