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矢島 淳吾*; 安住 和久*; 渡邊 正敏; 谷口 直樹; 清水 亮彦*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分では、廃棄物をガラス固化して金属容器に収納し、ベントナイトで覆った状態で長期間地下埋設する方法が検討されている。酸化還元電位が貴な銅は、酸素のない地下環境では腐食がほとんど進展しないため、金属容器の候補材料の一つとなっているが、地層処分環境を想定した条件におけるイオン種による銅の腐食挙動への影響については検討例が少ない。本研究では、ベントナイト層を経由してきた地下水に含まれるイオン種のうち、硫酸イオンとシリカ由来成分に着目し、これらを含む高温水溶液中における銅の腐食挙動を、銅薄膜の電気抵抗変化より腐食量を評価するレジストメトリー法を用いて調査した。
安住 和久*; 矢島 淳吾*; 永井 優人*; 渡邊 正敏; 谷口 直樹; 清水 亮彦*
no journal, ,
ガラス固化された高レベル放射性廃棄物格納容器の候補材料の一つである銅は、定置直後において酸素が残存する環境ではベントナイトを通して容器表面に到達した地下水との作用により腐食が進行すると考えられる。ベントナイトを通して容器表面に到達した地下水には、少量のシリカを含むさまざまなイオンが含まれている。本研究では、これらの化学種が含まれた溶液中に浸漬した銅の腐食速度をレジストメトリーで測定し、シリカの腐食速度抑制機構を調べるため溶液中に浸漬させた後の銅の表面をFE-SEMにより分析した。その結果、少量のシリカを添加した溶液では、シリカを添加していないものと比較して腐食速度は抑制されることがわかった。また、ラーマンスペクトルによりシリカを添加していない溶液に対する腐食生成物はおもにCu
Oであることが同定された。一方、シリカを添加した溶液に対しては、電気絶縁体の性質を示すシリカの沈殿が表面に生成し、このシリカが溶液中で膨張することによりCuイオンの溶解プロセスを抑制していると推定された。