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Ion desorption from cesium chloride and cesium-adsorbed soil by surface ionization

表面電離による塩化セシウムおよびセシウム吸着土壌からのイオン脱離

馬場 祐治; 下山 巖

Baba, Yuji; Shimoyama, Iwao

固体を加熱すると表面の原子の一部がイオンとして脱離する現象は「表面電離」として知られている。本研究では、表面電離現象を塩化セシウム(CsCl)に応用した。試料に正の電位をかけて加熱すると、融点(645$$^{circ}$$C)よりはるかに低い410$$^{circ}$$C付近でCs$$^{+}$$イオンが脱離した。この低い脱離温度は、CsCl表面の仕事関数変化によるものであることがわかった。また表面電離現象を、Csが吸着した土壌に応用した。試料を460$$^{circ}$$Cで2時間加熱すると、約13%のセシウムがCs$$^{+}$$イオンとして脱離した。以上のことから、表面電離現象を利用して土壌からCの一部を除去することができる可能性があることがわかった。

When a solid is heated in vacuum, a part of the surface layer desorbs as ions, which is known as "surface ionization". In this report, we present the results for surface ionization of bulk cesium chloride (CsCl). When the positive potential was applied to the sample, we found that the Cs$$^{+}$$ ions were desorbed at around 410 $$^{circ}$$C, which is lower than the melting point of CsCl (645 $$^{circ}$$C). The low desorption temperature was explained by the changes in the work function of the CsCl surface. As an application, we also investigated the desorption of Cs$$^{+}$$ ions from Cs-adsorbed soil. When Cs-adsorbed soil was heated at 460 $$^{circ}$$C for 2 hours, about 13% of Cs was desorbed as Cs$$^{+}$$ ions. The results suggest that the surface ionization would possibly be applied to the desorption of Cs from contaminated soil.

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