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2012 Fiscal Year Annual Research Report

水化学の基礎としての高温水放射線分解の研究

Research Project

Project/Area Number 23246168
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

勝村 庸介  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70111466)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 工藤 久明  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00334318)
室屋 裕佐  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40334320)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords水化学 / 水の放射線分解 / パルスラジオリシス / モンテカルロ計算 / 水和電子 / OHラジカル / スパー反応 / 高温水・超臨界水
Research Abstract

本研究は、(1) 放射線反応のダイナミックな反応過程の観測、(2) 水素臨界濃度の機構解明、(3) 10B(n,α)7Liによる高温水分解評価、の三つの柱で進めており、それぞれについて進捗状況を報告する。
(1)新しいレーザーシステムを導入し、超高速パルスラジオリシスのシステムの更新をおこなった。従来に比べて、安定で、非常に使用しやすいシステムとなった。これにより、実験が格段に進展している。年度末までに、これまで高温水の実験は400℃までの測定であったのに対し、420℃に拡大してデータ取得に成功している。高温でのメタノール、エタノールの超高速パルスラジオリシスを実施し、多くのデータを取得した。現在データの解析を進めている。これにより、高温水、メタノール、エタノールを含む、高温の媒体での放射線反応の全容を把握したい。
(2)水素抑制機構については論文として、投稿受理された。この過程で新たな問題として、幾つかの機関で使用している計算コードの比較の検討、PWRでの水素添加量の下限値の評価のための計算シミュレーションをすすめた。その結果、H + H2O -> OH + H2の反応速度定数が結果を大きく支配する必要があること、この定数については信頼できるデータが存在しないことが判った。現在、この反応を我々のシステムで決定するための実験を開始した。その結果、使用する水の純度が重要であることが判明し、超超純水を用意し更なる実験の準備に入っている。
(3)モンテカルロ計算については結果が出てきたが、その信頼性評価を進めているところである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

おおむね順調で、(1), (2) の当初の目標は達成できているが、研究の進展に伴い新たな課題が出現し、大きく展開している。
最終年度に向けて研究を加速している。

Strategy for Future Research Activity

以下の二点、大きな課題を想定している。
(1)H + H2O -> OH + H2の反応速度定数の実験的な決定
既に予備実験は二度実施し、実験で障害となる問題点は明確になった。
(2)モンテカルロ計算の最終のまとめ。
結果の精度、信頼性を評価する必要であり、もうひと頑張りである。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Time-dependent yield of the hydrated electron in subcritical and supercritical water studied by ultrafast pulse radiolysis and Monte-Carlo simulation2012

    • Author(s)
      Muroya, Y., Sanguanmith, S., Meesungnoen, J., Lin, M. Z., Yan, Y., Katsumura, Y., Jay-Gerin, J. P.
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 14 Pages: 14325-14333

    • DOI

      10.1039/C2CP42260C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the spur lifetime and its temperature dependence in the low linear energy transfer radiolysis of water2012

    • Author(s)
      Sanguanmith, S., Meesungnoen, J., Muroya, Y., Lin, M. Z., Katsumura, Y., Jay-Gerin, J. P.
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 14 Pages: 16731-16736

    • DOI

      10.1039/C2CP42826A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanism of radiation-induced reactions in aqueous solution of coumarin-3-carboxylic acid: Effects of concentration, gas and additive on fluorescent product yield2012

    • Author(s)
      Yamashita, S., Baldacchino, G., Maeyama, T., Taguchi, M., Muroya, Y., Lin, M. Z., Kimura, A., Murakami, T., Katsumura, Y.
    • Journal Title

      Free Radical Research

      Volume: 46 Pages: 861-871

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Radiation Chemistry of Water – Past, Present and Future2012

    • Author(s)
      Y. Katsumura
    • Organizer
      The 4th Asia Pacific Symposium on Radiation Chemistry
    • Place of Presentation
      Huangshan, China
    • Year and Date
      20121030-20121103
    • Invited
  • [Presentation] 高温水の放射線化学反応初期過程:水素の発生機構2012

    • Author(s)
      室屋裕佐、勝村庸介、林銘章、Sunuchakan Sanguanmith、Jintana Meesungnoen、Jean-Paul Jay-Gerin、古澤孝弘
    • Organizer
      第55回放射線化学討論会
    • Place of Presentation
      宮城・モンタナリゾート岩沼
    • Year and Date
      20120926-20120928
  • [Presentation] 超臨界ピコ秒パルスラジオリシスの改良2012

    • Author(s)
      室屋裕佐、勝村庸介、林銘章、Jean-Paul Jay-Gerin、古澤孝弘
    • Organizer
      第55回放射線化学討論会
    • Place of Presentation
      宮城・モンタナリゾート岩沼
    • Year and Date
      20120926-20120928
  • [Presentation] Computer Modeling of Inhibition of α-radiolysis of water by H2 addition2012

    • Author(s)
      Phantira Lertnasiat、
    • Organizer
      Nuclear Plant Chemistry Conference 2012
    • Place of Presentation
      France・Paris
    • Year and Date
      20120924-21020928
  • [Presentation] これからの水化学に期待する2012

    • Author(s)
      勝村庸介
    • Organizer
      第2回軽水炉燃料・材料・水化学3部会合同夏期セミナー
    • Place of Presentation
      島根・しんじ湖温泉
    • Year and Date
      20120710-20120713

URL: 

Published: 2015-05-28  

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