単純な水溶液による海水の放射線分解の再現性及び模擬性に関する研究

Studies on reproducibility and simulation of radiolysis of seawater with simple aqueous solutions

永石 隆二 ; 伊藤 辰也  ; 桑野 涼*; 神戸 正雄*; 吉田 陽一*

Nagaishi, Ryuji; Ito, Tatsuya; Kuwano, Ryo*; Godo, Masao*; Yoshida, Yoichi*

福島第一原子力発電所(1F)事故で緊急の冷却水として海水を使ったことで、純水の場合とは異なる水素発生や腐食性物質の生成が起こるため、事故後、海水の放射線分解に関する知見が重要となった。実験的な研究では、これまで、海水の代わりに模擬海水やハロゲン化物を含んだ水溶液を用いて、個々の事象や現象の解明やデータ取得が進められてきたが、海水の放射線分解が全体的に再現されているかどうかは定量的に明らかにされてこなかった。そこで、本研究では、海水の放射線分解の一連のプロセスである、放射線分解の初期過程から最終生成物の生成・反応過程までの再現性を明らかにするため、パルスラジオリシスを用いてラジカル生成物の過渡吸収を観測し、最終生成物分析によって分子生成物の水素及び過酸化水素を測定した。ここで、これらの放射線分解の実験結果をもとに、模擬海水またはハロゲン化物を含んだ水溶液を(天然)海水と比較した。

Since seawater has been used as emergency cooling water in the 1F accident, knowledge about radiolysis of seawater became important after the accident. In the experimental studies, simulated seawater and aqueous solutions containing halides have been used instead of seawater to elucidate individual events and phenomena and to obtain data. However, it has not been quantitatively clarified whether the radiolysis of seawater is reproduced as a whole. Therefore, in this study, in order to clarify the reproducibility from the initial process of radiolysis to the formation and reaction processes of final products, the transient absorption of radical products was observed using pulse radiolysis, and the molecular products hydrogen and hydrogen peroxide were measured by final product analysis. Based on these experimental results on the radiolysis of seawater, simulated seawater or an aqueous solution containing halides was compared with (natural) seawater.