In-situ observation for the reaction of hydrogen peroxide in high temperature water utilizing electrochemical impedance spectroscopy

インピーダンス測定による高温水中での過酸化水素の反応のその場観察

Sato, Tomonori; Kato, Chiaki; Yamamoto, Masahiro; Nakano, Junichi; Tsukada, Takashi

これまで高温水中において電気化学的評価は電解質を混入させ、導電率を上昇させて実施されてきた。本研究では、電解質の添加を行わず、高純度を保ち、かつ過酸化水素を含む高温水中でステンレス鋼のインピーダンス測定を実施し、ステンレス鋼の腐食挙動、及び過酸化水素の反応をその場観察により評価した。その結果、過酸化水素の添加は導電率に影響しないことを明らかとし、ステンレス鋼表面の腐食電流が過酸化水素の還元反応により決定されることを示した。また測定結果をもとに、ステンレス鋼の腐食速度の推定を試み、1年で30ミクロンという腐食速度推定値を得た。

The hydrogen peroxide (H $_{2}$ O $_{2}$ ) generated by the water radiolysis in the reactor coolant under irradiated condition plays an important role for the stress corrosion cracking (SCC) in the boiling water reactors (BWRs). In this study, the reaction of H $_{2}$ O $_{2}$ at the surface of stainless steel was observed utilizing electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Obtained results were summarized in follows; (1) The conductivity of the high temperature water was 8.3S/cm. (2) The polarization resistance was 10 k cm $^{2}$ for 100 ppb of H $_{2}$ O $_{2}$ , and the estimated corrosion rate was about 30m/year. (3) The reciprocal of polarization resistance has linear relationship to the H $_{2}$ O $_{2}$ concentration. (4) The DH $_{2}$ O $_{2}$ was 6.010 $^{-2}$ cm $^{2}$ /s when the was assumed to be 0.05 cm. This was larger than that of O $_{2}$ . To determine the DH $_{2}$ O $_{2}$ precisely, the precise is required.

使用言語	:	English
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発表会議名	:	220th Electrochemical Society Meeting and Electrochemical Energy Summit
開催年月	:	2011/10
開催都市	:	Boston
開催国	:	U.S.A.
キーワード	:	no keyword

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受委託・共同研究相手機関	:	経済産業省原子力安全・保安院

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