希釈人工海水の放射線分解を模擬した溶液での炭素鋼の腐食速度の検討

Study of corrosion rate of carbon steel in diluted artificial seawater under simulated irradiation condition

小松 篤史 ; 中野 純一*; 塚田 隆 ; 上野 文義  ; 山本 正弘 

Komatsu, Atsushi; Nakano, Junichi*; Tsukada, Takashi; Ueno, Fumiyoshi; Yamamoto, Masahiro

福島第一原子力発電所では、炉心冷却のため海水が炉心に注入された。そのため海水成分や放射線の影響による原子炉格納容器の腐食加速が懸念される。中性塩化物水溶液中での炭素鋼の腐食は主に溶存酸素の拡散に支配されるが、線照射下では水の放射線分解によって生成する過酸化水素が腐食を加速する可能性がある。本研究では酸素と過酸化水素の拡散係数と定常拡散層厚さを測定し、炭素鋼の腐食速度の予測を試みた。実際の腐食試験結果との比較を行った結果、過酸化水素の影響を酸素の約0.39倍とすることで、酸素と過酸化水素共存下における炭素鋼の腐食速度の予測が可能と分かった。

Seawater was injected into the reactor core in Fukushima 1st nuclear power plant for emergency cooling. Therefore it is concerned that primary containing vessel will corrode faster under irradiation in salt containing condition than usual. Corrosion rate of carbon steel in neutral water containing chloride ion is controlled by diffusion of dissolved oxygen. However hydrogen peroxide generated under ray irradiation will accelerate corrosion. In this study, diffusion coefficient and the thickness of diffusion layer for oxygen and hydrogen peroxide were measured to simulate corrosion rate of carbon steel. The ratio of diffusion limiting current density for hydrogen peroxide by oxygen was about 0.39 in the same concentration. Corrosion test was conducted and the result was compared to the simulation.