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100$$^{circ}$$Cにおけるジルカロイ-4の腐食試験; 水素発生過程の同位体効果を用いた腐食メカニズムの検討

Corrosion experiments of zircaloy-4 at 100$$^{circ}$$C; Study on corrosion mechanisms using isotope effects in hydrogen generation process

千葉 慎哲; 山口 徹治; 前田 敏克

Chiba, Noriaki; Yamaguchi, Tetsuji; Maeda, Toshikatsu

TRU廃棄物として地層処分が計画されているジルカロイを母材とするハルは、放射化によってC-14等を含んでおり、その溶出はジルカロイの腐食によって進行する。本研究では、ジルカロイ-4の長期的な腐食量評価の科学的根拠となる腐食メカニズムを解明するため、重水を10%含んだ100$$^{circ}$$Cの溶液中でジルカロイ-4を腐食させ水素発生過程の同位体効果を調べた。試験結果は、酸素イオン伝播メカニズムの仮説で想定された強い同位体効果と水拡散メカニズムの仮説で想定された弱い同位体効果のどちらにもなっておらず、中間の同位体効果を示した。このことから、それぞれの腐食メカニズムは単独で存在するのではなく、ある比率でそれぞれの腐食メカニズムが存在していると考えられた。

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