炭酸塩水溶液中における純銅のアノード挙動と皮膜破壊電位の検討

Anodic polarization behavior and film breakedown potential of pure copper in carbonate solutions

川崎 学; 谷口 直樹 ; 内藤 守正 

Kawasaki, Manabu; Taniguchi, Naoki; Naito, Morimasa

高レベル放射性廃棄物の地層処分におけるオーバーパックの候補材料の一つとして銅が考えられている。銅は、酸素などの酸化剤が存在しない環境では熱力学的に安定であるという優れた性質を持っている。しかし、処分開始初期には地上より持ち込まれた酸素により酸化性の環境となるため、腐食が進展しうる。オーバーパック設計における腐食しろの設定にはそれによる腐食量の評価が必要である。腐食進展挙動は腐食形態が全面腐食か局部腐食かにより異なる可能性がある。しかし、日本において想定される処分環境での銅の腐食形態は明らかになっていない。そこで銅の腐食形態を解明し、局部腐食の可能性を明らかにするための実験的な検討として純銅のアノード分極挙動を調べている。これまでにアニオン及びベントナイトの影響を確認し、炭酸水素イオン濃度が高くなると不動態型の分極曲線を示すこと,塩化物イオン濃度が高くなる場合には活性溶解型の分極曲線を示すこと、及びベントナイト中では活性溶解型に近い分極挙動を示し、溶液条件による影響は小さいことなどを報告した。本研究では、pHの影響などのデータを拡充するとともに、皮膜破壊電位に及ぼす環境条件の影響を調べた。また、種々の電位条件で定電位試験を実施して表面状態や腐食形態の観察を行い、孔食又は不均一腐食の起こる条件を検討した。

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