放射線誘起表面活性による酸化金属表面のぬれ性向上,2

佐谷野 顕生*; 鹿野 文寿*; 斎藤 宣久*; 阿部 弘亨*; 岡本 孝司*; 賞雅 寛而*; 古谷 正裕*; 宮野 征巳*; 吉川 正人

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原子炉内の燃料棒をジルコニア等の酸化金属で被覆すれば、燃料棒の発する放射線による放射線誘起表面活性(RISA)効果で酸化金属表面の炉水への熱伝達率が改善されるため、既存の原子力施設の限界熱出力の向上が期待できる。今回は、高速で炉水が流れる燃料棒近傍において、RISA現象を発して親水化した燃料棒被覆材の表面熱伝達率の安定性を調べるため、線照射により親水化させた酸化金属の試験体を高速水流中に曝し、その表面親水性の変化を調べた。初めに、ジルコニアの板状試験体(10352.5mm)を大気中、積算線量378kGyで線照射し、表面を親水化させた後、常温,100C、及び285Cで各1時間高速水流中に曝した。その後、冷風にて乾燥してから約5lの純水を滴下して接触角を測定し、ぬれ性を評価した。その結果、一旦親水化した表面は、高速流水に曝しても、親水性を保ち続けることが解った。このことから、実炉環境下においては、RISA効果により親水化した表面が、少なくとも炉水の流速効果では疎水化しないと結論することができた。