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Experiment on the gaseous iodine release from irradiated cesium iodide solutions (Contract research)

照射によるヨウ化セシウム水溶液からのガス状ヨウ素放出に関する実験(受託研究)

森山 清史; 田代 信介 ; 千葉 慎哲; 丸山 結 ; 中村 秀夫 ; 渡部 厚*

Moriyama, Kiyofumi; Tashiro, Shinsuke; Chiba, Noriaki; Maruyama, Yu; Nakamura, Hideo; Watanabe, Atsushi*

軽水炉シビアアクシデント時の格納容器内における放射線化学的作用による揮発性ヨウ素の生成は、ソースターム評価における重要な不確かさ要因である。この現象に関する実験を小規模な体系でよく制御された条件下において実施した。$$^{131}$$Iで標識し、ホウ酸-水酸化ナトリウム緩衝剤によりpHを制御した10$$^{-4}$$Mヨウ化セシウム水溶液に$$gamma$$線を照射し、一定流量のガスで掃気することにより、気相へ放出される揮発性ヨウ素を化学種選択性のフィルタを用いてI$$_2$$と有機ヨウ素に分別捕集し、各々の放出量を測定した。また、ヨウ素放出挙動に対するpH,温度,無機及び有機不純物、雰囲気中の酸素及び水素濃度の影響を調べた。本報告書には、ヨウ素放出割合の時系列変化に関するデータ、及び最終放出割合に対する各パラメータの影響に関する比較を示し、併せて、計算コードにより本実験のシミュレーションを行う場合に必要な初期・境界条件及び界面条件を示す。

The volatile iodine production due to radiation chemical effects in the containment vessel of light water reactors (LWRs) during severe accidents was investigated by experiments in small scale and with well controlled conditions. Cesium iodide solutions, 10$$^{-4}$$M, labeled with $$^{131}$$I, at controlled pH by boric acid-sodium hydroxide buffer, were $$gamma$$-irradiated and swept with a constant gas flow rate. The gaseous iodine released from the solution was collected by species selective filters and quantified separately for I$$_2$$ and organic iodines. The influences of pH, temperature, inorganic and organic impurities, oxygen and hydrogen concentrations in the cover gas on the iodine release behavior were examined. Data including time dependent gaseous iodine release fractions, comparison of the final iodine release fractions in terms of the parameter effects, as well as the initial, boundary and interface conditions necessary for simulating the experiments by computer codes are provided.

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