Chemical species of cesium and iodine in condensed vaporized microparticles formed by melting nuclear fuel components with concrete materials

核燃料とコンクリート材料の溶融により蒸発・凝縮し生成した微粒子に含まれるセシウムとヨウ素の化学種

大貫 敏彦*; Ye, J.*; 加藤 友彰 ; Liu, J. ; 高野 公秀 ; 香西 直文   ; 宇都宮 聡*

Onuki, Toshihiko*; Ye, J.*; Kato, Tomoaki; Liu, J.; Takano, Masahide; Kozai, Naofumi; Utsunomiya, Satoshi*

福島第一原子力発電所事故により生成し環境に放出された放射性微粒子に含まれるCsとIの化学状態を明らかにするため、CsIとコンクリートを含む核燃料成分を用いた溶融実験により生成した粒子(CVP)に含まれるCsとIを分析した。CVPは直径が数10mより小さい丸い粒子で、CsとIを含んでいた。2種類の粒子が確認された。一つはCsとIを多く含むもので、CsIが含まれていると推定された。他方はSi量が多く、CsとIの量は少なかった。2種類の粒子に含まれるCsIの大部分は水に溶けた。Siを多く含む粒子からは一部のCsが水に溶けずに残った。これらの結果は、後者の粒子ではSiとともにCsが粒子に取り込まれ、Siによってこの粒子の溶解性が低くなったことを示す。

To elucidate chemical forms of Cs and I in microparticles produced via the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident and released into the atmosphere, we analyzed Cs and I in condensed vaporized particles (CVP) produced by melting experiments using nuclear fuel components containing CsI with concrete. CVPs consisted of many round particles containing Cs and I of diameters less than several tens of micrometers. Two kinds of particles were present: one containing large amounts of Cs and I, suggesting the presence of CsI, and the other containing small amounts of Cs and I with large Si contents. Most of CsI from both particles were dissolved in water. On the contrary, some fractions of Cs remained from the latter particles. These results suggest that Cs was incorporated in CVPs along with Si to form water low-soluble CVPs