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Crevice corrosion behavior of type 316L stainless steel in $$gamma$$-ray irradiated high-temperature water

$$gamma$$線照射下高温水中におけるステンレス鋼SUS316Lのすき間腐食挙動

中原 由紀夫 ; 加藤 千明   ; 山本 正弘 ; 塚田 隆 ; 渡辺 敦志*; 布施 元正*

Nakahara, Yukio; Kato, Chiaki; Yamamoto, Masahiro; Tsukada, Takashi; Watanabe, Atsushi*; Fuse, Motomasa*

ステンレス鋼の高温水中での腐食に対する放射線の影響について研究している。本研究では、すき間形状を模擬した試験片を用いて、拡散が制限された環境での腐食について試験を実施した。試験では、SUS316Lで製作した試験片を$$gamma$$線照射された288$$^{circ}$$Cの脱気純水中に500時間、浸漬した。$$gamma$$線源として$$^{60}$$Coを利用し、高温水中での吸収線量率は最大で約30kGy h$$^{-1}$$と推定された。試験後の試験片について、表面に形成された酸化物をSEM,レーザーラマン分光装置(LRS), TEM/EDXで分析した。$$gamma$$線照射された高温水中にすき間を模擬して浸漬した試験片表面では、表面を完全に覆ってしまう程ではなかったが、析出した粒子が観察された。析出した粒子のほかに、表面でより大きな粒子も観察された。LRSで得られたスペクトルから、小さな粒子はFe-Niスピネル、大きな粒子は$$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$と考えられる。表面近傍断面のTEM/EDXによる深さ方向分析でも、小さな粒子はFe-Niスピネル、大きな粒子は$$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$であることが示された。$$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$の大粒子は、$$gamma$$線照射下高温水中に浸漬したすき間を模擬した腐食試験片の表面でしか観察されなかった。試験結果から、すき間を模擬した領域では$$gamma$$線照射により生じた酸化剤によって電位が貴な方向に変化したと推定される。

Irradiation effects on the corrosion of stainless steel (SS) in high-temperature water have been studied. The corrosion in diffusion-restricted environment was examined with simulated crevice-shape samples. Test specimens were made of Type 316L SS. The specimens have been immersed in deaerated high purity water of 288 $$^{circ}$$C with $$gamma$$-ray irradiation for 500 hours. The source of the $$gamma$$ rays was $$^{60}$$Co. The maximum absorbed dose rate in the water was estimated to be about 30 kGy h$$^{-1}$$. Characteristics of the surface oxide formed on the tested secimens have been analyzed using SEM, laser Raman Spectrometer (LRS), and TEM/EDX. On the surface of the irradiated specimens immersed as the crevice-shape samples, precipitated particles were observed but the surface was not fully covered with the particles. Besides the particles, bigger particles were observed on the surface. The LRS spectra indicated that the smaller particles were Fe-Ni spinels and the bigger particles were $$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$. In-depth profiles of the surface taken using TEM/EDX showed that the smaller particles were Fe-Ni spinels and the bigger particles were $$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$. The bigger particles of $$alpha$$-Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$ were only observed in $$gamma$$-ray irradiated crevice portion. It indicated that oxidants created by the irradiation changed the potential to nobler direction in the crevice-like environment.

使用言語

 :

English

掲載資料名

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巻

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号

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ページ数

 :

発行年月

 :

発表会議名

 :

Materials Research Society 2010 Fall Meeting

開催年月

 :

2010/11

開催都市

 :

Boston

開催国

 :

U.S.A.

キーワード

 :

no keyword

特許データ

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論文URL

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研究データの公開先DOI

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使用施設

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広報プレスリリース

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論文解説記事
(成果普及情報誌)

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受委託・共同研究相手機関

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経済産業省原子力安全・保安院

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