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Penetration of tritiated water vapor through hydrophobic paints for concrete materials

コンクリート材料用疎水性塗料へのトリチウム水蒸気の浸透

枝尾 祐希; 河村 繕範; 山西 敏彦; 深田 智*

Edao, Yuki; Kawamura, Yoshinori; Yamanishi, Toshihiko; Fukada, Satoshi*

防水性塗料を介したコンクリート材へのトリチウムの浸透特性の把握を目的として、エポキシ樹脂塗料及びシリコン樹脂塗料のトリチウム透過挙動を調べた。2$$sim$$100Bq/cm$$^{3}$$のトリチウム水蒸気に曝された各塗膜へのトリチウム透過量を測定した。室温ではトリチウムのほとんどが水蒸気形HTOとして透過した。エポキシ塗料におけるトリチウム透過は拡散律速であることがわかり、シリコン塗膜においては拡散律速ではなく透過率は時間に対して直線的な増加傾向を示した。エポキシ塗料の有効拡散係数は1.0$$times$$10$$^{-13}$$$$sim$$1.8$$times$$10$$^{-13}$$m$$^{2}$$/sと得られたが、セメントペーストに塗布した状態よりも2$$sim$$3ケタほど大きいことが実験より分かった。したがって、エポキシ塗膜を介したセメント試料へのトリチウム透過過程においては、セメント-エポキシ界面の移動が支配的であることが示唆された。各種塗料を塗布した場合のトリチウム浸透透過挙動を理解するためには、コンクリート-塗料界面のトリチウム挙動の把握が重要である。

Tritium transfer behavior through hydrophobic paints, epoxy resin and acrylic-silicon resin, was investigated experimentally. The authors measured the amount of tritium permeated through the paint membranes which exposed in HTO atmosphere of 2$$sim$$100 Bq/cm$$^{3}$$. The most of tritium permeated through the paints in the form of HTO at room temperature. Tritium permeation through the acrylic-silicon paint was explained a linear sorption/release model and that through the epoxy paint was suggested to be controlled by a one-dimensional diffusion model. While effective diffusivity was 1.0$$times$$10$$^{-13}$$$$sim$$1.8$$times$$10$$^{-13}$$ m$$^{2}$$/s at 21$$^{circ}$$C$$sim$$26$$^{circ}$$C for epoxy membrane, the diffusivity was found to be hundreds times larger than that for cement-paste coated with epoxy paint. Hence, tritium diffusivity through interface between cement-paste and the epoxy paint was considered to be most effective in the overall tritium transfer process. Tritium transfer behavior in the interface is important to explain the mechanism of tritium transfer behavior in concrete walls.

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分野:Nuclear Science & Technology

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