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Radiation-induced reactions of Cl$$^{-}$$, CO$$_{3}$$$$^{2-}$$ and Br$$^{-}$$ in seawater; Model calculation of $$gamma$$ radiolysis of seawater

海水の主成分であるCl$$^{-}$$, CO$$_{3}$$$$^{2-}$$, Br$$^{-}$$間で生じる放射線誘起反応; 海水のラジオリシスモデル計算

端 邦樹 ; 塙 悟史 ; 笠原 茂樹; 室屋 裕佐*; 勝村 庸介*

Hata, Kuniki; Hanawa, Satoshi; Kasahara, Shigeki; Muroya, Yusa*; Katsumura, Yosuke*

福島第一原子力発電所の事故時の対応として、海水による炉心及び燃料プールの冷却が行われた。炉内構造物は、$$gamma$$線による海水の分解生成物やCl$$^{-}$$の作用によって、これまでに想定していない腐食環境下におかれていると考えられる。本研究では、$$gamma$$線照射下における海水の放射線分解生成物濃度を見積もるため、ラジオリシスモデル計算を実施した。水分解生成物であるH$$_{2}$$, O$$_{2}$$, H$$_{2}$$O$$_{2}$$は海水中では線量の上昇に伴い増加した。H$$_{2}$$の発生が特に顕著であり、その生成収量は4.4$$times$$10$$^{-8}$$ mol J$$^{-1}$$となった。海水ラジオリシスにおける分解生成物の生成挙動はNaBr水溶液の計算結果とほぼ一致したため、海水ラジオリシスではBr$$^{-}$$の影響が支配的になっていると考えられた。これに対し、より高濃度であるCl$$^{-}$$, HCO$$_{3}$$$$^{-}$$は海水ラジオリシスにほとんど影響を与えないということが示された。

Fukushima Daiichi Power Plants experienced seawater injection as emergent measure for a short period after the accident. As a result of seawater injection, structural materials in the reactors are exposed to unexpected corrosion environment due to Cl$$^{-}$$ as well as radiolytic products by $$gamma$$-rays from fuels. In the present study, a model calculation on seawater radiolysis was carried out to estimate concentration of radiolytic products under $$gamma$$-irradiation. Radiolytic products, H$$_{2}$$, O$$_{2}$$ and H$$_{2}$$O$$_{2}$$, in seawater monotonically increased with dose. H$$_{2}$$ production was especially distinguished, and its yield was 4.4 $$times$$ 10$$^{-8}$$ mol J$$^{-1}$$. As similar result was obtained from the calculation of NaBr solution, the main species which increased these products in seawater was thought to be Br$$^{-}$$. On the other hand, Cl$$^{-}$$ and HCO$$_{3}$$$$^{-}$$ in seawater hardly affected the concentrations of these radiolytic products.

発表言語

 :

English

掲載資料名

 :

Proceedings of 2012 Nuclear Plant Chemistry Conference (NPC 2012) (CD-ROM)

巻

 :

号

 :

ページ数

 :

6 Pages

発行年月

 :

2012/09

発表会議名

 :

2012 Nuclear Plant Chemistry Conference (NPC 2012)

開催年月

 :

2012/09

開催都市

 :

Paris

開催国

 :

France

キーワード

 :

福島第一原子力発電所事故; Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Accident

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

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研究データの公開先DOI

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使用施設

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広報プレスリリース

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(成果普及情報誌)

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受委託・共同研究相手機関

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東京大学

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