燃料溶解液を用いる伝熱面腐食試験装置の開発(受託研究)

Development of corrosion testing equipment to evaluate corrosion resistance in fuel dissolved solution (Contract research)

本岡 隆文; 寺門 正吾; 高野 利夫 ; 木内 清

Motooka, Takafumi; Terakado, Shogo; Koya, Toshio; Kiuchi, Kiyoshi

原研では、使用済燃料再処理施設に設置される燃料溶解槽材料の腐食に対する安全性を、実機規模の構造体を用いた小型モックアップ試験及び小型試験片を用いた実験室規模の比較試験により評価している。本報告書では、燃料溶解槽材料であるジルコニウムの伝熱面腐食に関して、これまでのコールド腐食試験が実再処理環境を模擬しているかを検証するために開発した使用済燃料を溶解した硝酸溶液が取り扱える伝熱面腐食試験装置について、装置の仕様と性能評価試験、比較試験並びにホット試験の結果をまとめた。開発装置は、耐放射性に優れた部品から構成されており放射線照射下での使用に耐えることができ、常圧沸騰条件での使用と試験液漏洩防止を考慮している。性能評価試験より長時間にわたり安全に伝熱面腐食試験が行えること、溶解槽模擬液を用いた比較試験より既設装置と同様の試験結果が得られることを確認した後、燃料溶解液を用いたホット試験を行った。ジルコニウムは燃料溶解液中伝熱状態でも優れた耐食性を示すことが明らかとなった。今後、開発した伝熱面腐食試験装置により、ホット環境での有益な腐食試験データが蓄積されることが期待できる。

The safety for corrosion of various metals applied to spent fuel dissolvers has been evaluated by the mock-up tests using small scaled equipment and the reference tests in laboratories with small specimens. These tests have been conducted under un-radioactive environments. The environment in practical reprocessing plants has many radioactive species. Therefore, the effect of irradiation on corrosion should be evaluated in detail.In this study, the corrosion testing equipment employed to simulate environments in a dissolver has been developed. This report describes the specification of corrosion testing equipment and the results of primary and reference and hot tests.Corrosion test using the equipment under heat transfer and irradiation conditions have been carried out for 1000 hours in safety. As a result, it has been indicated that zirconium has excellent corrosion resistance in fuel dissolved solution. It is expectable that useful corrosion test data in radioactive environment are accumulated with this equipment in future.