原子力機構における最近の高温質量分析研究; 気体CsBOの熱力学研究

Recent Knudsen effusion mass spectrometric study at Japan Atomic Energy Agency; Thermodynamic study of gaseous CsBO

中島 邦久  

Nakajima, Kunihisa

原子力機構での高温質量分析研究のうち、気体CsBOの熱力学研究に関する成果について発表する。具体的には、軽水炉のシビアアクシデント時、BCの影響を考慮した熱力学平衡計算によれば、気相中での主な化学形は、CsBO(g)と予想されているが、この解析に使用されたCsBO(g)の熱力学データの信頼性は高くない(poor qualityと判定)。そのため、より信頼性の高いCsBO(g)の熱力学データを得ることを目的に、高温質量分析法によるCsBOの平衡蒸気圧測定を試みた。その結果、CsBOの平衡蒸気圧測定データを用いて、第二法則、第三法則処理により評価したCsBO(g)の標準生成エンタルピー (CsBO,g)は、それぞれ、-700.710.7kJ/mol, -697.010.6kJ/molとなり、誤差の範囲内で一致したことから信頼性の高い熱力学データを得ることができた。

Results on the thermodynamic study of gaseous CsBO will be presented as a keynote speech of the 64th annual conference on Mass Spectrometry. Gaseous cesium metaborate, CsBO(g), is predicted to be the main cesium vapor species in severe light water reactor accidents according to the thermodynamic analysis, which treats chemical reactions with BC. But quality of the thermodynamic data of CsBO(g) used in this thermodynamic analysis is regarded as poor. Thus, Knudsen-effusion mass-spectrometric measurement of CsBO was performed to obtain reliable thermodynamic quantities of CsBO(g). The standard enthalpy values of formation of CsBO(g), (CsBO,g), were obtained by the second and third law treatments and found to be -700.710.7kJ/mol and -697.010.6kJ/mol. These two values agree within the error limits and the evaluated thermodynamic data of CsBO(g) are considered to be reliable.