実条件下でのトリチウム表面汚染メカニズムの解明と能動除染制御

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08408018
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 知 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10114547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 双葉 東京大学, 工学部, 助手 (00011198) ; 米岡 俊明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (40013221) ; 大津 繁樹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30272397) ; 寺井 隆幸 東京大学, 工学部, 助教授 (90175472)
• Keywords: FT-IR / 光励起脱離 / 脱着機構 / 原子間力顕微鏡

Research Abstract

1 フーリエ変換型赤外吸収光度分析器(FT-IR)による酸化物表面上でのD_2O吸着・脱離の研究FT-IRは試料表面に赤外線を照射し、その吸収スペクトルを得ることによって試料表面の状態をその場観察することができる。さらに拡散反射法を使用することによって粉末試料の観察が可能となる。そこで拡散反射法を用いたFT-IRにより、温度、D_2Oの分圧、雰囲気を制御しながらステンレス構成材料の酸化物粉末試料表面上におけるD_2O吸着・脱離の観察を行った。その結果、吸着が試料表面上で均一に起きるわけではなく、高波数の振動を与える成分の吸着や脱離の速度は遅いことがわかった。このことは複数の吸着サイトが存在する可能性を示唆していると考えている。
2 ステンレス粉末表面に吸着したD_2Oの光励起脱離の研究
D_2Oと接種させた試料に紫外線を照射しながら、D_2Oの脱離量を質量分析器(QMS)で測定する装置の設計・製作を行った。この装置の製作はほぼ終わり、来年度よりの実験に向けて予備実験を兼ねた調整段階に入った。現在のところ吸着量が少ない場合、紫外光を照射すると脱離速度が速くなるという知見を得た。
3 FT-IRによる酸化物表面上に吸着したD_2Oの光励起脱離のin-situ実験
光を照射しながらFT-IRで観察を可能にするための装置の設計・製作を行った。来年度より、紫外線及び可視光の照射効果を詳しく調べる。
4 原子間力顕微鏡によるD_2Oが吸着した試料表面の研究
試料と表面吸着分子を原子レベルで観察することが可能な原子間力顕微鏡を今年度購入し、標準試料を用いた装置・試料の調整を行った。来年度はこの装置で温度と雰囲気の制御が出来るように環境を整えながら、試料表面上の吸着分子の様子を観察し、吸着・脱離現象の相関について知見を得る。