Studies on the stability of ultra fine bubble by use of radioactive isotopes as probe

点击翻译按钮获取中文摘要

昨年度は原子炉運転期間と試料作製のタイミング等の問題でキセノンガスのウルトラファインバブルの内部圧力測定と寿命測定の実施が行えなかった。しかし、酸素のウルトラファインバブル水にインジウム111をプローブ核として導入し、pH=7~8と10.5付近に調整した試料について摂動角相関法によるスピン緩和の測定を行った。インジウム111はpH=1~2.5の塩化インジウム塩酸溶液として供給されるため、酸素のウルトラファインバブル水に滴下後pH調整をおこなって測定をすることになる。pH調整には従来の水酸化ナトリウムではなく炭酸ナトリウムを用いたことでpH7~8付近の調整が容易になった。比較対象としてウルトラファインバブルを含まない水についてもpHを同様に調整して測定した。水の場合のスピン緩和スペクトルは20 ns付近で見られる落ち込みと40 ns程度以降から続く平坦な形状なっているが、これはインジウムの水和イオンの対称性がpHに依存することやその回転運動などを反映したためと理解されているが、ウルトラファインバブルでも同様の形状でありながら20 ns付近の落ち込みがほぼ0まで落ち込み、ウルトラファインバブルを含まない水の場合と明らかな差が出ることがわかった。これはウルトラファインバブルが周囲の水和イオンの構成に影響を与えていることを強く示唆する結果であり、ウルトラファインバブルの界面の特性や安定性に関する重要な情報である。また、ウルトラファインバブルの周囲との相互作用や安定性に関する新たな知見が得られた。また摂動角相関測定に必要な計測系の整備も進めた。