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北山 彩水; 長田 柊平*; 井上 博之*; 土橋 竜太*
no journal, ,
銅は使用済み核燃料の処分容器の候補材となっている。本研究では淡水系地下水中の硫化物が処分環境での銅の耐食性に及ぼす影響について、特にカソード分極挙動に注目して解析した。銅電極および比較として白金電極を埋め込んだ圧縮ベントナイトに、異なる濃度の硫化物を溶解した淡水系模擬地下水を減圧下で浸潤させた。一定の浸漬時間後に、圧縮ベントナイト中に埋め込んだまま銅電極および白金電極のカソード分極曲線を測定し、結果を比較した。
端 邦樹; 佐藤 智徳; 井上 博之*; 田口 光正*; 清藤 一*; 加治 芳行
no journal, ,
福島第一原子力発電所(1F)の廃炉作業を安全に進めるにあたり、原子炉建屋構造材料の腐食量を適切に把握することが重要である。建屋内は数Gy/hの放射線場にあるため、ラジオリシス影響を考慮した腐食環境の評価が必要となる。本研究では、構造材料由来の鉄イオンのラジオリシスへの影響に着目し、鉄イオン存在下のラジオリシスにおける過酸化水素発生量をガンマ線照射実験及びラジオリシス計算により見積もった。過酸化水素分析に一般的に利用されているヨウ素法による分析を進めてきたところ、ヨウ素法による測定では、ラジオリシス計算による予測値と比較して、過酸化水素量を過大に評価することが示された。原因は溶液中の第二鉄イオン(Fe
)がヨウ素と反応するためであると考えられた。そこで、電気化学的手法により過酸化水素量を測定する手法を考案し分析を試みた。高速液体クロマトグラフィで不純物を分離した後に電気化学測定を行うことによりFeの影響を除外し、過酸化水素の精度良い分析が可能となることを示した。本手法を用いることで、1F汚染水環境中での腐食量の予測に活用可能な過酸化水素発生量の取得及び腐食速度の予測が可能となることが見込まれる。
佐藤 智徳; 端 邦樹; 加治 芳行; 井上 博之*; 田口 光正*; 清藤 一*; 多田 英司*; 阿部 博志*; 秋山 英二*
no journal, ,
放射線環境下での腐食データベースのラジオリシスデータベースを用いて、照射環境下での腐食環境解析を実施した。溶存酸素濃度が過酸化水素生成の支配因子の1つであり、これを制御することで放射線環境下での過酸化水素濃度も制御可能である。また、不純物イオンのラジオリシスへの影響を解析評価した結果、Cl
は10
mol/L、Brは10
mol/L、HCO
は10
mol/L以下まで低減することで、影響を無視できることが推定された。
大谷 恭平; 塚田 隆; 上野 文義; 加藤 千明
no journal, ,
これまでに炭素鋼試験片を大気と液中に交互に曝露する気液交番環境で腐食試験を行い、気液交番環境において鋼の腐食速度が加速することを報告した。本発表では、気液交番環境における鋼の腐食速度に及ぼす気中酸素濃度の影響について検討した。腐食試験を500時間実施した後の炭素鋼の質量変化から計算した腐食速度と気中酸素濃度の関係を調査した結果、気液交番環境における炭素鋼の腐食速度は気中の酸素濃度の増加に伴って線形に増加せず、低濃度域(0-5%)における傾きは高濃度域(5-20.8%)よりも大きいことがわかる。このことは、今後予定されているデブリ取り出し作業において格納容器内に僅かでも酸素が導入されると、PCV内面の気水界面付近等では酸素濃度の増加割合以上に腐食速度が加速される可能性を示唆している。
相馬 康孝
no journal, ,
令和2年度腐食防食学会進歩賞受賞記念講演を行う。本研究は、高温高純度水中におけるステンレス鋼の応力腐食割れ(SCC)メカニズム解明のため、(i)288
Cの高温水中でSUS316Lステンレス鋼がすき間部における局部腐食感受性を有するか明らかとすること、および(ii)すき間内溶液の導電率を測定する新たな手法として微小電極腐食センサーを開発・使用することで、すき間内環境と局部腐食の関連性を明らかとすることを目的とした。研究の結果、SUS316L鋼はSCCき裂を模したすき間部で粒界腐食感受性を有することが分かった。このようなすき間に、開発したセンサーを設置して電気化学測定を行った結果、粒界腐食現象とすき間内に形成される腐食性の高い水溶液環境との関連性を明らかにした。このような手法や解析結果は、SCCを初めとした局部的腐食損傷現象の機構解明へ有効であり、原子炉の安全性向上に資するものと期待される。