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Hydrogen generation by water radiolysis with immersion of oxidation products of zircaloy-4

ジルカロイ4の酸化生成物の懸濁水の放射線分解による水素発生

松本 義伸*; Do, Thi-Mai-Dung*; 井上 将男; 永石 隆二; 小川 徹

Matsumoto, Yoshinobu*; Do, Thi-Mai-Dung*; Inoue, Masao; Nagaishi, Ryuji; Ogawa, Toru

酸化物等の固体材料が水中に添加されると、放射線分解による水素発生が増大することが知られている。本研究では、シビアアクシデント後のデブリが共存する炉水からの水素発生挙動を予測するため、水の$$gamma$$線分解による水素発生に対する、ジルコニウム酸化物またはジルカロイ4の酸化生成物の添加効果を調べた。$$gamma$$線のエネルギーが水と酸化物に与えられ、それぞれで独立して水素が発生するとした場合の、酸化物の寄与分は水中に共存する重量分率の増加とともに飽和に達する傾向を示し、海水中よりも純水中の方が顕著であった。また、その寄与分は結晶構造や組成によらず、粒子サイズあるいは比表面積に強く依存していることがわかった。

Effects of zirconium oxides and oxidation products of zircaloy-4 on water radiolysis were investigated to predict the hydrogen generation from the water-immersed debris after a severe accident of a nuclear power plant. Observed yields of hydrogen in water containing the oxides were measured as a function of their weight fractions. Assuming that energies of Co-60 $$gamma$$-ray deposited to water and the oxides brought about the water radiolysis to generate hydrogen independently, the radiolysis showed an additional term of hydrogen generation due to the energy deposition to the oxides. This term seemed to be dependent on the specific surface area or particle size of oxides, but not on the crystal structure of oxides in our experimental results. The oxides in distilled water gave the strong enhancement of term. The enhancement tended to saturate with increasing the weight fraction of oxides and was not apparent in the seawater.

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パーセンタイル:63.46

分野:Nuclear Science & Technology

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