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酸化物分散強化型フェライト鋼の硝酸溶解特性評価; マルテンサイト系9Cr-ODS鋼の評価

Dissolutions of oxide dispersion strengthened ferritic steels in various nitric acid solutions; Martensitic 9Cr-ODS steels

井上 賢紀 ; 池内 宏知  ; 竹内 正行 ; 小山 真一  ; 須藤 光雄

Inoue, Masaki; Ikeuchi, Hirotomo; Takeuchi, Masayuki; Koyama, Shinichi; Suto, Mitsuo

湿式法再処理システムにおける燃料溶解には硝酸水溶液が適用されるため、実用化段階の燃料被覆管の基準材料であるマルテンサイト系酸化物分散強化型フェライト鋼「9Cr-ODS鋼」の製造まま材の硝酸溶解特性を評価した。9Cr-ODS鋼はクロム濃度が比較的低く、不働態皮膜の安定化による溶解速度の抑制には、高硝酸濃度あるいは溶存金属イオンによる溶液からの酸化力に期待する必要があることがわかった。連続溶解槽のなかでは硝酸濃度と溶存金属イオン濃度が連続的に変化するが、剪断片に接触する溶液電位は連続的に上昇し、腐食電位が高電位域に維持されるために不働態化の促進効果が持続する傾向があることがわかった。

Corrosion resistance of fuel pin cladding tube materials is one of the most important properties to design aqueous reprocessing process. The martensitic oxide dispersion strengthened ferritic steel, names as "9Cr-ODS" steel, is the primary candidate of high burnup fuel pin cladding tube for fast reactor cycle. Because 9Cr-ODS steel contains lower chromium than stainless steels, oxidizing species in nitric acid medium needs to reduce its corrosion rate. In spent fuel dissolvers, although both nitric acid and metallic ions concentrations change, corrosion potential of 9Cr-ODS steel tends to increase gradually and stabilize protective passive layer effectively.

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