パルスラジオリシス法による放射線誘起反応に対する水-シリカ界面の影響の研究

Pulse-radiolysis study on effect of water-silica interface on radiation-induced reactions

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*

放射線触媒反応や、放射線環境下での原子炉材料の腐食、地層処分における地下水に対する放射線効果にも密接に関連する、界面での放射線誘起反応について調べるため、シリカコロイドを含む水溶液を試料として、放射線分解生成物の反応をパルスラジオリシス法によって測定した。シリカコロイド存在下でのOHラジカルとフェロシアンイオンとの反応を時間分解で分析したところ、シリカコロイドがフェロシアンイオンと競争的にOHラジカルと反応することが示唆された。シリカコロイドとOHラジカルとの反応性は、ほぼ表面積に比例し、また、水溶液のpHに強く依存することがわかった。

Reactions of the radiolytic products of water in aqueous solution of colloidal silica have been studied by pulse-radiolysis technique in order to understand the effect of interface between ceramic oxides and water on radiation-induced reactions in aqueous solution, which is important in connection with the radiation effect on groundwater in the geological disposal of high-level radioactive waste. Time-resolved measurement on the reaction of OH radical with ferrocyanide ion in the presence of colloidal silica indicates that the colloidal silica reacts with OH radical in competition with ferrocyanide ion. The measured reactivity of colloidal silica toward OH radical was approximately proportional to its surface area and also depended on the pH of aqueous solution.