高温水による金属酸化に伴う材料界面でのトリチウム挙動

Tritium behavior at the interface of oxidized metal under high temperature water

中村 博文; 山西 敏彦; 波多野 雄治*

Nakamura, Hirofumi; Yamanishi, Toshihiko; Hatano, Yuji*

本報告は、科研費基盤研究C「金属酸化に伴う材料界面でのトリチウム挙動に関する研究」で得られた成果を報告するものである。本研究の目的である金属-水反応により酸化された金属材料への水素同位体侵入挙動を評価するために、高温水で酸化された鉄鋼材料中の水素同位体の存在量及び深さ方向分布の測定を行った。実験は、試料であるSS304及び低放射化フェライトマルテンサイト鋼F82Hの円板をオートクレーブ中で300Cの重水中で最大6日間酸化させ、酸化により生じた酸化膜と試料中の重水素の深さ方向分布をグロー放電発光分析法(GD-OES)で測定した。試料中の重水素の存在総量は昇温脱離実験(TDS)により測定した。試験の結果、酸化したSS304及びF82H鋼表面にはいずれも鉄の酸化層が存在し、重水素は酸化相と金属相の界面に集中して存在していること明らかとなった。これにより、金属酸化時にシッコール反応で発生した重水素の一部が金属内部に取り込まれていることが確認できた。これらの結果をもとに酸化時間と酸化膜,重水素分布との相関を評価した。

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