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Optimization of dissolved hydrogen concentration for mitigating corrosive conditions of pressurised water reactor primary coolant under irradiation, 2; Evaluation of electrochemical corrosion potential

照射下における加圧水型軽水炉一次冷却水中の腐食環境抑制のための水素濃度最適化,2; ECP評価

端 邦樹 ; 塙 悟史 ; 知見 康弘; 内田 俊介; Lister, D. H.*

Hata, Kuniki; Hanawa, Satoshi; Chimi, Yasuhiro; Uchida, Shunsuke; Lister, D. H.*

PWR一次冷却水中の腐食環境評価の1つの主要な目的は、主な構造材への悪影響を抑えつつ、PWRにおける一次冷却材応力腐食割れ(PWSCC)を抑制するための最適水素濃度を決定することにある。この目的に資するため、本研究ではラジオリシス解析と腐食電位(ECP)解析を併用したECP評価手法を提案した。前報では、ラジオリシス解析結果について報告した。この結果を踏まえて本報ではECP解析結果を報告する。ECP解析は混成電位モデルと酸化物層成長モデルを組み合わせたものであり、元々BWR用に開発したものである。本研究ではこれにLi$$^{+}$$とH$$^{+}$$のアノード分極曲線への影響を取り入れ、PWR用に拡張した。解析結果を過去のINCAインパイルループでの実験結果やその他の実験結果と比較し、本解析により$$pm$$100mVの誤差でECPを再現可能であることを示した。

One of the major subjects for evaluating the corrosive conditions in the PWR primary coolant was to determine the optimal hydrogen concentration for mitigating PWSCC without any adverse effects on major structural materials. As suitable procedures for evaluating the corrosive conditions in PWR primary coolant, a couple of procedures, i.e., water radiolysis and ECP analyses, were proposed. The previous article showed the radiolysis calculation in the PWR primary coolant, which was followed by an ECP study here. The ECP analysis, a couple of a mixed potential model and an oxide layer growth model, was developed originally for BWR conditions, which was extended to PWR conditions with adding Li$$^{+}$$ (Na$$^{+}$$) and H$$^{+}$$ effects on the anodic polarization curves. As a result of comparison of the calculated results with INCA in-pile-loop experiment data as well as other experimental data, it was confirmed that the ECPs calculated with the coupled analyses agreed with the measured within $$pm$$100mV discrepancies.

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分野:Nuclear Science & Technology

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