Study of irradiation effect on ECP using in-pile loops in the JMTR

JMTRのインパイルループを用いたECPへの照射効果の評価

塙 悟史 ; 内田 俊介; 端 邦樹 ; 知見 康弘; 笠原 茂樹*; 西山 裕孝 

Hanawa, Satoshi; Uchida, Shunsuke; Hata, Kuniki; Chimi, Yasuhiro; Kasahara, Shigeki*; Nishiyama, Yutaka

腐食電位(ECP)評価における放射線の影響は理論的には想定されるが具体的な検証は行われていない。われわれは、酸化皮膜への中性子照射効果を取り入れたECP解析コードを開発し、中性子の照射により酸化皮膜の電気的抵抗が低下すること、それによりECPが低下すること、ECP低下の程度は中性子線束に依存することを解析的に示した。材料試験炉(JMTR)は、照射環境下での水化学試験に適した照射ループを有していることから、JMTRで照射した場合のECPへの照射影響を解析で予測した。その結果、JMTRの照射ループを用いれば、ECPへの照射影響は十分に捉えられることを確認した。

The authors proposed and ECP evaluation model introducing irradiation-induced diffusion in the oxide layer to simulate neutron irradiation effect, and predicted with this model that ECP is started to depress from the neutron flux of about ten to the fourteenth per square meter. As the JMTR has in-pile loops applicable to water chemistry experiments, degree of irradiation effect on ECP appears in the in-pile loop was estimated by the model. Under oxygen injected condition, ECP in a capsule becomes constant along the vertical direction due to the presence of high amount of oxygen and hydrogen peroxide in a capsule. However, if neutron irradiation depress ECP, ECP in a capsule along vertical direction wouldn't become constant, and the degree to the decrement is detectable by experiments.