Current understanding on radiation chemistry of high temperature and supercritical water

高温水及び超臨界水中での放射線化学に対する現時点での理解

Lin, M.; 勝村 庸介; 室屋 裕佐*; 山下 真一

Lin, M.; Katsumura, Yosuke; Muroya, Yusa*; Yamashita, Shinichi

次世代原子炉(GenIV)の中でも超臨界水冷却炉(SCWR)は最も見込みのあるものの一つとして期待されている。適切な水化学の制御、特に酸素や過酸化水素を放射線分解反応において水に還元するために炉内へ水素を注入することは炉内環境を最適に保持するための鍵となり得る。近年、高温並びに超臨界状態における放射線分解収量及び反応速度定数についての研究が進められてきている。実験的研究により、300Cを超えると放射線分解収量と温度の間に直線関係は成立しなくなり、さらに超臨界状態では放射線分解収量に対する密度効果が特に超臨界温度付近において顕著に見られることが明らかとなった。また、多くの反応の反応速度定数も直線的なアレニウスプロットから外れ、超臨界状態において顕著な密度効果があることが明らかになっている。

Supercritical water cooled reactor (SCWR) is expected to be one of the most promised next generation reactors (GenIV). Proper water chemistry control, in particular, the injection of H into the coolant to convert O and HO into HO by radiolytic processes, may represent the key to keep the integrity of the reactors. In recent years, studies on the radiolytic yields and rate constants up to supercritical conditions were performed. The experimental results show that the radiolytic yields at temperatures above 300C do not follow linear relationship with temperature and there is a very significant density effects under supercritical conditions, especially around . The rate constants of many reactions do not follow linear Arrhenius relationship and there is also strong density dependence under supercritical conditions.