大強度パルス相対論的電子ビームによる土壌中の揮発性有機化合物の無害化

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大強度パルス相対論的電子ビーム(Pulsed,Intense Relativistic Electron Beam:PIREB)を土壌に照射して、土壌中の揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds:VOC)を無害化することを最終的な目的とし、1.模擬汚染土壌中のVOC濃度変化のPIREB照射回数依存性、および、2.PIREBを土壌に照射した際に発生する制動エックス線の数値シミュレーションを行った。カイネティク・エネルギー2MeVのPIREBをVOCとしてホルムアルデヒド36%溶液を含ませた模擬土壌試料(長さ230mm、直径100mm、密度1g/cm2、水分39%)に照射し、処理実験を行った。初期ホルムアルデヒド濃度が300ppmにて、1回のPIREB照射後で200ppmに、2回照射後で150ppmに低下した。しかしながら、3回目のPIREB照射でホルムアルデヒド濃度は上昇に転じ、240ppmとなった。以後、4回、5回とPIREB照射を重ねても240ppm前後で推移し、VOCの処理が行われなかった。この原因の調査検討を試みたが、その詳細を解明するには至らなかった。制動エックス線の発生と伝搬に関しては、土壌の表面付近(PIREBの進入直後)にて大部分のエックス線が発生すること、および、エックス線はPIREBの数倍の深さまで土壌中に進入することが分かった。これより、土壌深部でのVOC処理には制動エックス線の寄与が大きいと考えられる。