日本原子能机构(JAEA)近日公布了一项关于高放射性废液氢气生成行为的实验研究成果。该研究使用后处理设施产生的实际废液，在室温(30℃)至沸点温度范围内，系统测量了不同条件下废液产生的氢气量。研究成果已于5月19日在线发表于《核科学与技术杂志》。
乏核燃料后处理会产生含大量放射性物质的液态废物。废物中的放射性核素释放辐射，分解水分子并持续产生氢气。若发生断电等事故导致冷却或通风系统停止运行，废液温度可能升高，氢气也可能积聚。因此，了解温度升高时氢气产生量的变化，对制定安全措施至关重要。
实验在JAEA燃料循环安全工程研究设施(NUCEF)的混凝土反应室内，利用机械臂操作专用氢气发生测试装置进行。结果显示，沸腾条件下产生的氢气量低于室温搅拌条件下的结果。详细分析表明，虽然沸腾产生的气泡搅动了溶液，使氢气更容易从液体中释放，但并未证实温度升高会导致氢气释放量增加。
进一步研究发现，废液静置时产生的氢气量比搅拌时有所减少，原因是废液中存在钯等金属元素分解或消耗氢气的反应，而搅拌促进了氢气向气相转移，从而抑制了氢气的消耗。因此，沸腾条件下氢气量高于静置条件，并非温度升高所致，而是搅拌效应的结果。
该研究由JAEA核工程研究中心与日本核燃料有限公司联合团队完成。研究人员表示，该成果为评估后处理设施中高放射性废液的氢气行为提供了基础数据，尤其是"温度升高不会增加氢气生成量"这一结论，有助于在安全评估中更实际地考虑温度影响。未来将继续收集后处理过程中各种工艺溶液的氢气生成基础数据，为制定安全措施提供依据。
