Surface analytical investigations of the release behaviour of volatile fission products during simulated core meltdown accidents and of the reaction behaviour of iodine with silver surfaces
Description
The report presents the results of the analysis of aerosol particles formed in simulated laboratory scale core meltdown experiments. In addition the interaction of silver surfaces with gaseous molecular iodine and with iodide and molecular iodine in aqueous solution was investigated. The composition of the aerosol samples and the progress of the reactions mentioned were determined by use of surface analytical techniques (X-ray photoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy, secondary ion mass spectroscopy). The major information can be evaluated from X-ray photoelectron spectra which exhibit chemical shifts of the photoelectron lines which allowing a discrimination between different chemical species of the same element. The analyses showed that iodine is present in the aerosol particles mainly as caesium iodide and, to a smaller fraction, as silver iodide. During the adsorption of gaseous molecular iodine at metallic silver surfaces a closed silver iodide overlayer is formed. In aqueous iodide solutions one observes chemisorption of the iodide anions up to a coverage of the metallic silver surface of about half a monolayer. Molecular iodine in aqueous solution is completely converted to silver iodide which covers the substrate irregularly. (orig./HP)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Es wurden Aerosolpartikel, die bei im Labormassstab durchgefuehrten, simulierten Kernschmelzexperimenten gebildet wurden, auf Glasfaserfiltern aufgefangen und bezueglich der Zusammensetzung ihrer Bestandteile untersucht. Weiterhin wurde die Wechselwirkung von Silberoberflaechen mit gasfoermigem molekularem Iod und mit Iodid und molekularem Iod in waessriger Loesung studiert. Die Zusammensetzung der Aerosolproben und der Ablauf der aufgefuehrten Reaktionen wurde bevorzugt mit Hilfe oberflaechenanalytischer Verfahren (Roentgenphotoelektronen-Spektroskopie, Augerelektronen-Spektroskopie, Sekundaerionen-Massenspektroskopie) bestimmt. Am aussagekraeftigsten ist hierbei die Roentgenphotoelektronen-Spektroskopie, in der chemische Verschiebungen der Photoelektronenlinien auftreten, anhand derer verschiedene chemische Spezies des gleichen Elements voneinander unterschieden werden koennen. Bei den Analysen zeigte sich, dass Iod in den Aerosolpartikeln hauptsaechlich als Caesiumiod und ein geringerer Teil auch als Silberiodid vorliegt. Bei der Adsorption von molekularem Iod aus der Gasphase an metallischen Silberoberflaechen bildet sich eine geschlossene Deckschicht aus Silberiodid. In waessriger Loesung beobachtet man bei Anwesenheit von Iodid die Chemisorption bis zu einer Belegung der metallischen Silberoberflaeche von ungefaehr einer halben Monolage. Befindet sich molekulares Iod in der waessrigen Loesung, wird dieses durch Reaktion mit dem Silbersubstrat vollstaendig verbraucht, wobei eine unregelmaessige Bedeckung des Substrats erfolgt. (orig./HP)
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- Original title (German)
- Oberflaechenanalytische Untersuchungen zum Freisetzungsverhalten fluechtiger Spaltprodukte bei simulierten Kernschmelzunfaellen und zum Reaktionsverhalten von Iod mit Silberoberflaechen
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 192 p.
- Report number
- KFK--4073
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 17078729
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS; S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- CHEMICAL COMPOSITION; CHEMICAL REACTIONS; CHEMISORPTION; CONTAINMENT; FISSION PRODUCT RELEASE; IODINE COMPOUNDS; IODINE 131; MELTDOWN; NEUTRON ABSORBERS; PWR TYPE REACTORS; RADIOACTIVE AEROSOLS; REACTOR SAFETY EXPERIMENTS; REGULATING RODS; SILVER; SILVER IODIDES; SIMULATION
- Descriptors DEC
- ACCIDENTS; AEROSOLS; BETA DECAY RADIOISOTOPES; BETA-MINUS DECAY RADIOISOTOPES; COLLOIDS; CONTROL ELEMENTS; DAYS LIVING RADIOISOTOPES; DISPERSIONS; ELEMENTS; ENRICHED URANIUM REACTORS; HALIDES; HALOGEN COMPOUNDS; INTERMEDIATE MASS NUCLEI; IODIDES; IODINE ISOTOPES; ISOTOPES; METALS; NUCLEI; ODD-EVEN NUCLEI; POWER REACTORS; RADIOISOTOPES; REACTOR ACCIDENTS; REACTOR COMPONENTS; REACTORS; SEPARATION PROCESSES; SILVER COMPOUNDS; SOLS; THERMAL REACTORS; TRANSITION ELEMENT COMPOUNDS; TRANSITION ELEMENTS; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS