低酸素濃度環境におけるチタンオーバーパックの水素脆化挙動

Hydrogen embrittlement behavior of titanium overpacks in low oxygen concentration environment

谷口 直樹 ; 鈴木 宏幸*; 油井 三和; 中西 智明*; 中山 武典*; 舛形 剛*; 建石 剛*

Taniguchi, Naoki; Suzuki, Hiroyuki*; Yui, Mikazu; Nakanishi, Tomoaki*; Nakayama, Takenori*; Masugata, Tsuyoshi*; Tateishi, Tsuyoshi*

高レベル放射性廃棄物地層処分におけるオーバーパック候補材料のひとつとしてチタン(チタン合金を含む)が挙げられており、地下水に対して1000年間以上の長期健全性が要求されている。地層処分環境は本来、酸素濃度の低い条件であり、水素発生を伴う腐食が進展すると考えられ、長期間の水素吸収によって脆化することが懸念される。そこで本研究では、チタンの腐食速度,水素吸収挙動,水素を吸収したチタン材料の機械特性などの実験データに基づき、水素吸収量と脆化の可能性を検討した。

Titanium (including titanium alloy) is one of the candidate materials of overpacks for geological disposal of high-level radioactive waste, and required long term integrity against the groundwater for more than 1000 years. As the corrosion of titanium occurs, hydrogen is generated since the deep underground environment is originally low oxygen concentration condition. There is a possibility that the titanium overpack will be attackd by the hydrogen embrittlement due to long term hydrogen absorption. In this study, the amount of hydrogen and the possibility of embrittlement were investigated based on the experimental data on the corrosion rate, hydrogen absorption behavior, mechanical proparty of titanium containing hydrogen.