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On the chemisorption of Cs onto stainless steel structural material

Csのステンレス鋼への化学吸着に関する検討

山下 真一郎; 三輪 周平; 逢坂 正彦; 永瀬 文久

Yamashita, Shinichiro; Miwa, Shuhei; Osaka, Masahiko; Nagase, Fumihisa

軽水炉シビアアクシデント条件におけるセシウム(Cs)のステンレス(SS)鋼への化学吸着挙動について、化学平衡計算により検討した。文献レビューにより、SS鋼へのCs吸着の結果、Cs-Cr-O及びCs-Si-O系化合物が生成されることが分かった。酸素ポテンシャルをパラメータとしてCs含有化合物の安定性を評価したところ、Cs-Cr-Oについては限定された条件のみで存在する一方、Cs-Si-O化合物は幅広い条件下で安定であることが分かった。また、ホウ素が存在する場合Cs-B-O蒸気を形成し、Cs-Si-O化合物の生成を抑制する可能性があることが分かった。

Cesium (Cs) chemisorption behavior onto stainless steel (SS) structural materials under LWR severe accident conditions was investigated by means of a chemical equilibrium calculation. Two categories of compounds formed by the Cs-chemisorption onto the SS were identified by a literature review, i.e. Cs-Cr-O and Cs-Si-O system compounds. The chemical stability of Cs-including compounds was evaluated by a chemical equilibrium calculation as a function of oxygen potential. Results showed that Cs-Si-O compounds were stable under a wide range of oxygen potential, while Cs-Cr-O was formed under a limited range. It was also shown that B inclusion might suppress the formation of Cs-Si-O compounds by a formation of Cs-B-O vapor.

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