検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

A Simulation of radiolysis of chloride solutions containing ferrous ion

鉄イオン存在下における塩化物イオン水溶液の放射線分解シミュレーション

端 邦樹; 井上 博之*

Hata, Kuniki; Inoue, Hiroyuki*

希釈海水等の少量の塩分を含む水溶液中での鉄鋼材料の照射下腐食現象において、材料由来の成分がラジオリシスに及ぼす影響を評価するため、Cl$$^{-}$$イオンとFe$$^{2+}$$イオンが共存する系での水溶液の放射線分解シミュレーションを実施した。主要な水の放射線分解生成物であるH$$_{2}$$O$$_{2}$$, O$$_{2}$$, H$$_{2}$$はFe$$^{2+}$$イオンの存在により増加した。また、Cl$$^{-}$$イオンとFe$$^{2+}$$イオンが共存する系では、これら水分解生成物の発生量がさらに増加した。これは、Fe$$^{2+}$$イオンがOHラジカルにより酸化されて生じたFe$$^{3+}$$イオンが、水分子と反応して水酸化物となる際にプロトンを放出し、水溶液が酸性化するためであると考えられた。一方、鉄鋼材料の腐食に対しては、Fe$$^{2+}$$やCl$$^{-}$$の反応に由来するH$$_{2}$$O$$_{2}$$やO$$_{2}$$の効果より、FeOOHによる鉄の溶解等の別のプロセスが主に影響を与えているものと推察された。

To investigate the effect of dissolved species from steels on the radiolysis processes of Cl$$^{-}$$, radiolysis simulations of solutions containing both Cl$$^{-}$$ and Fe$$^{2+}$$ were carried out. The results showed that the generation of radiolytic products (H$$_{2}$$O$$_{2}$$, O$$_{2}$$ and H$$_{2}$$) increased mainly by the addition of Fe$$^{2+}$$, and a drop in the pH was caused by the hydrolysis of Fe$$^{3+}$$. This pH drop enhanced the reactivity of Cl$$^{-}$$ with $$^{.}$$OH, which induced additional generation of H$$_{2}$$O$$_{2}$$ and O$$_{2}$$. These results show that low concentrations of Cl$$^{-}$$ (1 $$times$$ 10$$^{-3}$$ mol/dm$$^{3}$$ = 35ppm) in the presence of Fe$$^{2+}$$ could influence the generation of H$$_{2}$$O$$_{2}$$ and O$$_{2}$$ during water radiolysis. However, it is considered that these effects of Fe$$^{2+}$$ and low concentration of Cl$$^{-}$$ on water radiolysis are less important for corrosion of steels due to the low concentrations of H$$_{2}$$O$$_{2}$$ and O$$_{2}$$ generated. The other process, such as dissolution of iron enhanced by FeOOH, might predominantly induce corrosion under the conditions of solutions with low concentrations of H$$_{2}$$O$$_{2}$$ and O$$_{2}$$.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.