| 研究実績の概要 |
炉心冷却水の環境把握と制御はプラントの長期健全性確保に必要不可欠である。放射線照射に伴う水の改質が、応力腐食割れや放射能移行に直結するため、支配因子であるH2O2やその前駆体の初期分解生成物(H, OH, e-aq)を含めた水分解反応機構の解明が必須である。しかし初期生成物は反応性が高く短寿命であるためこれまで計測が容易ではなく、次世代軽水炉の稼働条件である超臨界状態（>374 oC, >22.1 MPa）における放射線化学的知見は極めて断片的である。本研究において量子ビームを駆使し、実機では不可能な超高速時間分解測定や照射場の直接観測の両面から反応機構を追求すると共に、これに基づく反応動力学計算から超臨界水の放射線分解反応を体系化することを目的とする。試料を超臨界状態に保ちつつ分光計測を行うために高温高圧分光セルが必要不可欠であるため、まずこれを設計・製作した。電子線形加速器施設においてこれを組み込み、ピコ秒領域を計測するためのパルスプローブ方式、およびナノ秒領域を計測するためのKinetic方式に基づく2種類の高時間分解分光測定系を構築し予備実験を行った。水和電子を測定対象としてピコ～ナノ秒領域の過渡吸収測定実験を行った結果、良好なS/N比で計測を行うことに成功した。室温から超臨界状態にわたり高速分光計測を行った結果、室温では>10ナノ秒で緩やかに進行するスパー拡散反応過程が、超臨界領域では1ナノ秒以内に極めて迅速に進行することが分かった。
|
