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Reaction path analysis to sodium-water chemical reaction field using laser diagnostics

レーザー計測技術を用いたナトリウム-水化学反応場の反応経路解析

田村 健太*; 出口 祥啓*; 村中 亮太*; 草野 剛嗣*; 高田 孝*; 菊地 晋; 栗原 成計

Tamura, Kenta*; Deguchi, Yoshihiro*; Muranaka, Ryota*; Kusano, koji*; Takata, Takashi*; Kikuchi, Shin; Kurihara, Akikazu

本研究の目的はナトリウム-水反応(気相反応)の反応経路および反応生成物を明らかにすることである。本研究ではアルゴンで希釈した水蒸気を反応容器上方より、液体ナトリウムプールに導入する対向流拡散火炎試験装置を用いている。反応場において、Na, Na$$_{2}$$, H$$_{2}$$Oや反応生成物をレーザー計測技術により測定した。また、計測性を向上させるため、反応場におけるNaの凝縮を抑制するために温調設備を改良した。試験結果から主要な反応生成物はNaOHであることが明らかになり、Na-H$$_{2}$$O系の素反応解析により反応経路を検討した。

The purpose of this study aims to clarify the gas phase sodium-water reaction path and reaction products. The counter-flow diffusion experiment device is in the form of introducing the argon-based water vapor from the top of depressurized reaction chamber to the liquid sodium pool. Na, Na$$_{2}$$, H$$_{2}$$O, and reaction products in the counter-flow sodium-water reaction field were measured using laser diagnostics. The temperature controlled device was also improved to reduce the condensation of Na in the reaction zone for the better measurement performance. The main product in the sodium-water reaction was determined to be NaOH from the experimental results and its reaction path was discussed using Na-H$$_{2}$$O elementary reaction analysis.

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