高温ガス炉ヘリウム化学,1; 不純物注入後の炉内化学平衡による応答特性の検討

Helium chemistry research and development for high-temperature reactors, 1; A Study of chemical response after doping chemical impurity to the coolant helium

濱本 真平  ; 坂場 成昭 ; 竹田 陽一*

Hamamoto, Shimpei; Sakaba, Nariaki; Takeda, Yoichi*

高温ガス炉の1次系機器の材料腐食を防止し、長期構造健全性を維持するためには冷却材中の不純物濃度を制御することが必要であり、特に冷却材中の化学的不純物のうち一酸化炭素濃度が重要であることを明らかにしてきた。本報では、一酸化炭素注入後の化学平衡を解析し、冷却材ヘリウム中に必要となる注入量を検討した。ヘリウムガス炉で支配的な化学組成である水素、一酸化炭素、水、二酸化炭素の4分子を0.1ppmから500ppmの範囲で組合せ、MALTコードを用いてヘリウムガス炉の実環境下、すなわち、高温(950C)高圧(5.1MPa)下の平衡組成を解析した。平衡組成の脱浸炭性をクロムの相安定図を用いて評価し、脱炭側に位置する不純物組成を安定領域である浸炭側に導くため、常温常圧における一酸化炭素注入量をパラメータとし、注入後の組成を実機環境の高温高圧下において平衡解析を行った。解析の結果、最も厳しい脱炭側に位置していた組成においても、約10ppmの一酸化炭素を注入することにより浸炭側に導ける見通しが得られた。

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