近赤外分光法による新規トリチウム水蒸気検出法

• Project/Area Number: 20049002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 小林 かおり University of Toyama, 大学院・理工研究部(理学), 准教授 (80397166)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2009: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2008: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: トリチウム / 水素 / 放射線・X線・粒子線 / 原子・分子物理 / 化学物理 / 環境分析

Research Abstract

本研究の近赤外分光実験には、市販されているトリチウム水よりも高い濃度のものが必要であるため、合成する必要がある。昨年度の軽水素による水の合成のコールドランにより決定された条件を用いて、トリチウムの漏れのないようにしたセル内で、実際に高濃度のトリチウム水の合成を行った。トリチウムは全体で約2キュリー使用した。
合成したトリチウム水を光路長1mのステンレスセルに約2-4Torr入れて、近赤外周波数変調分光法を用いて7300cm-1付近の周波数帯で観測したところ、吸収線が26本観測された。バックグラウンドではこのような吸収線は見られないこと、線幅が大気中の分子の場合より細くなっているので、セル内の合成された分子による吸収線と判断した。さらに吸収線の周波数を大気科学の分野でよく知られる分子の吸収線のデータベースであるHITRANデータベースに収録された周波数と比較すると、混入の可能性のあるH_2OおよびHDOのとは一致しない吸収線が確認されており、これらの吸収線はトリチウム水による可能性が非常に高い。同様にメタンや二酸化炭素のスペクトルとも一致していない。本来この領域は群HTOが強く表れると予想される領域であるが、合成条件からはT_2Oの分量がずっと多いことも考えられ、HTOかT_2Oということを含めた最終的な確認にはより広帯域のスペクトルの測定とその解析を行い、分子定数の妥当性の検証をすることが必要である。

Research Products

• [Presentation] 近赤外分光のための高濃度トリチウム水合成 (2010)
  • Author(s): 小林かおり
  • Organizer: 電気化学会第77回大会
  • Place of Presentation: 富山大学(富山)
  • Year and Date: 2010-03-31
• [Presentation] The Application of Near-Infrared Spectroscopy to the Observation of Tritium Water (2009)
  • Author(s): Kaori Kobayashi
  • Organizer: Fourth International Workshop on Tritium-Material Interactions
  • Place of Presentation: 富山大学(富山)
  • Year and Date: 2009-09-15
• [Presentation] 近赤外分光法によるトリチウム水の観測 (2009)
  • Author(s): 榎田大也
  • Organizer: 日本原子力学会2009年春の年会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-03-23