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Corrosion behavior of iron-chrome alloys in liquid bismuth

Fe-Cr合金の液体ビスマス中での腐食特性

高井 俊秀  ; 古川 智弘  ; 渡辺 茂樹*; 石岡 典子*

Takai, Toshihide; Furukawa, Tomohiro; Watanabe, Shigeki*; Ishioka, Noriko*

がん治療用放射性医薬品として期待されているアスタチン211の量産技術として、量子科学技術研究開発機構において、革新的な"液体ビスマス標的システム"が考案された。このシステムを実現するためには、非常に腐食性の高いビスマス環境下で使用できる高耐食性標的窓が必要となる。この要請にこたえ、われわれは、高速炉および加速器駆動未臨界炉開発の一環として実施された鉛ビスマス環境下での材料腐食の知見に基づき、液体標的窓材を選定するための材料腐食試験を飽和溶存酸素条件下と低酸素濃度条件下で実施し、その腐食挙動を調べた。この結果、FeCrAl合金は優れた耐食性を示し、FeCrMo合金はこれに続いた。これら材料については液体標的窓材に適していると考えられる。

For the mass production of astatine-211, a promising radiopharmaceutical for cancer treatment, the National Institute for Quantum and Radiological Science and Technology has proposed the innovative "Liquid Bismuth Target System." The target window in this system must be made from a material that resists the highly corrosive liquid bismuth environment. To meet this requirement, a promising target window material was selected in corrosion experiments performed in stagnant liquid bismuth. Based on knowledge of corrosion in liquid lead-bismuth eutectic gained during the development of fast reactors and accelerator-driven subcritical systems, experiments were carried out under saturated dissolved oxygen and low oxygen conditions, and the corrosion behaviors of the specimens were evaluated. The FeCrAl-alloy exhibited the most excellent corrosion resistance, followed by FeCrMo-alloy. Both materials are suitable candidates for the target window.

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