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Corrosion in nuclear fuel reprocessing plants; Corrosion in boiling nitric acid

再処理施設における腐食; 沸騰硝酸中の腐食

加藤 千明

Kato, Chiaki

使用済み燃料の再処理プラントに使用されるPUREXプロセス法では、核分裂生成物,ウラン,プルトニウムの分離に硝酸が使用される。このPUREXプロセスは、使用済み燃料から生じる酸化性金属イオンを含む高濃度の硝酸溶液を高温で用いられるため、非常に腐食性が高くなる。本解説では、硝酸のユニークな化学的性質を最初に説明する。その次に、沸騰伝達における硝酸における酸化力の発現プロセスを、酸化還元電位と沸騰硝酸の熱力学的モデルを使用して説明する。最後に、再処理環境に固有の腐食挙動と腐食促進メカニズムを、溶液化学の観点から説明する。

In spent fuel reprocessing plants, various nitric media are encountered throughout the PUREX process, used in the separation of fission products, uranium, and plutonium. The PUREX process is thus highly corrosive as it takes place at high temperatures under high concentrations of nitric acid solution containing oxidizing metal ions from spent fuel. In this review, the unique chemical properties of nitric acid are first described. Secondly, the process of oxidizing power generation in boiling nitric acid under heat transfer is described using the redox potential and a thermodynamic model of boiling nitric acid. Finally, the corrosion behavior and corrosion acceleration mechanism specific to the reprocessing environments are described from the perspective of solution chemistry.

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