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和田 隆太郎*; 西村 務*; 中西 智明*; 中山 武典*; 阪下 真司*; 藤原 和雄*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2005-001, 224 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2005-001.pdf:16.23MB
高レベル放射性廃棄物処分おけるオーバーパック候補材料のうち,高耐食性金属として位置づけられているチタンおよびニッケル基合金の腐食挙動を検討した。チタンについては水素吸収挙動に及ぼす環境因子と材料因子の影響を実験的に検討した。ニッケル基合金については腐食挙動について既往の研究の文献調査を行った。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 増田 薫*; 藤原 和雄*; 今北 毅*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2004-017, 71 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2004-017.pdf:3.42MB
TRU核種を含む廃棄物処分環境下における硝酸塩の金属との相互作用による変遷に関して、研究した。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 増田 薫*; 藤原 和雄*; 今北 毅*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2004-016, 194 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2004-016.pdf:12.45MB
TRU核種を含む廃棄物処分環境下における硝酸塩の金属との化学的相互作用による変遷に関して、研究を実施した。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 中西 智明*; 藤原 和雄*; 井上 隆夫*; 建石 剛*; 舛形 剛*
JNC TJ8400 2003-092, 246 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-092.pdf:35.08MB
高レベル放射性廃棄物の処分容器材料として、耐食性に優れたチタンが検討されている。しかしながら、チタンは還元性環境において水の還元反応により生じた水素を吸収し、水素脆化を生じる恐れがある。そこで、還元性環境におけるチタンの水素吸収挙動を評価するために、チタンの腐食・水素吸収に関して実験的検討を行った。また、水素吸収によるチタンオーバーパック破壊挙動を評価するため、破壊力学的な観点から破損モデルを検討した。(1) 低酸素雰囲気において、溶液に浸漬したチタン試験片表面の一部を機械的に除去するスクラッチ試験を実施し、既存皮膜の変化および新生皮膜の成長現象を観察した。(2) 低酸素雰囲気を維持できるアンプル容器を用いて長期反応試験を行い、水素ガス発生量および吸収量の分析および生成皮膜の評価を行った。(3) 低酸素雰囲気下にて、チタン試験片に1000 年間の腐食量に相当するカソード電荷を印加する電気化学的加速試験を実施し、水素吸収、表面皮膜への影響を評価するとともに、自然状態での水素吸収挙動を予測した。(4) 既往の研究を調査から、溶接によるチタンオーバーパックの最大残留応力およびき裂進展挙動を評価した。また、破壊現象のモデル化の可能性を検討し、今後の課題を抽出した。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 増田 薫*; 藤原 和雄*; 今北 毅*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2003-080, 153 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-080.pdf:2.63MB
TRU廃棄物中には硝酸イオンが塩として含まれる廃棄体が存在する。この硝酸イオンは処分場環境で金属などの還元性物質により、亜硝酸イオンやアンモニア等に変遷し、処分場環境変化や核種移行パラメータに影響を及ぼす可能性がある。そこで、金属と硝酸イオン共存溶液との反応に伴う硝酸イオン変遷反応速度及びガス発生速度を正確に把握するためにガラス密封容器を用いた長期反応試験を実施した。また、低酸素環境下での硝酸イオンと金属との反応速度パラメータを評価するために電気化学試験を実施した。(1) 低酸素環境下で、高アルカリ降水系模擬地下水条件下でアンプルを用いた浸漬試験を実施し、金属(炭素鋼,ステンレス鋼及びジルイカロイ)と硝酸イオンとの反応生成物(亜硝酸イオン,アンモニア,水素ガスなど)に関する長期反応生成量データを取得した。また、従来と同一条件下でアンプル試験を実施し、繰り返し精度はほぼ平均値
10%にあり、信頼性の高い方法であることを確認した。(2) 溶液pH,温度及び硝酸イオン,亜硝酸イオン濃度をパラメータとした定電位保持試験を中心とした電気化学試験の実施により、硝酸イオン変遷反応への影響を評価した。さらに、JNCで開発された"NEON"のアルゴリズムに準拠したモデルに従い解析を実施し、炭素鋼表面での硝酸イオン変遷挙動解析に見通しを得た。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 増田 薫*; 藤原 和雄*; 今北 毅*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2003-079, 252 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-079.pdf:11.19MB
TRU核種を含む廃棄物処分環境下における硝酸塩の金属との相互作用による変遷に関する研究を実施した。TRU廃棄物中には硝酸イオンが塩として含まれる廃棄体が存在する。この硝酸イオンは処分場環境で金属などの還元性物質により、亜硝酸イオンやアンモニア等に変遷し、処分場環境変化や核種移行パラメータに影響を及ぼす可能性がある。そこで、金属と硝酸イオン共存溶液との反応に伴う硝酸イオン変遷反応速度及びガス発生速度を正確に把握するためにガラス密封容器を用いた長期反応試験を実施した。また、低酸素環境下での硝酸イオンと金属との反応速度パラメータを評価するために電気化学試験を実施した。(1) 低酸素環境下で、高アルカリ降水系模擬地下水条件下でアンプルを用いた浸漬試験を実施し、金属(炭素鋼、ステンレス鋼およびジルイカロイ)と硝酸イオンとの反応生成物(亜硝酸イオン、アンモニア、水素ガスなど)に関する長期反応生成量データを取得した。また、従来と同一条件下でアンプル試験を実施し、繰り返し精度はほぼ平均値10%にあり、信頼性の高い方法であることを確認した。(2) 溶液pH、温度および硝酸イオン、亜硝酸イオン濃度をパラメータとした定電位保持試験を中心とした電気化学試験の実施により、硝酸イオン変遷反応への影響を評価した。更に、JNCで開発された"NEON"のアルゴリズムに準拠したモデルに従い解析を実施し、炭素鋼表面での硝酸イオン変遷挙動解析に見通しを得た。
和田 隆太郎*; 山口 憲治*; 西村 務*; 藤原 和雄*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2003-007, 86 Pages, 2003/02
JNC-TJ8400-2003-007.pdf:2.18MB
オーバーパックには長期健全性が期待されており、これまでオーバーパックの腐食挙動モデルが構築されてきた。そのモデルの妥当性、保守性を検証するために、本研究ではオーバーパックの候補材料である炭素鋼の水素脆化に関わる水素吸収量の測定を圧縮ベントナイト共存系で実施した。また、超長期試験として今後実施すべき重要性の高いテーマについて研究計画を具体化した。(1) 緩衝材(圧縮ベントナイト)中における炭素鋼の腐食に伴う侵入水素量を測定するための水素透過量測定装置の設計を行った。(2) 緩衝材中における炭素鋼の腐食に伴い発生する水素のうち、炭素鋼中への侵入量を測定した。(3) 今後実施すべき超長期試験テーマとして、室内試験:4 テーマ、原位置試験:3テーマについて研究計画を策定した。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 増田 薫*; 藤原 和雄*; 今北 毅*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2003-077, 156 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2003-077.pdf:3.63MB
TRU廃棄物中には硝酸イオンが塩として含まれる廃棄体が存在する。この硝酸イオンは処分場環境で金属などの還元性物質により、亜硝酸イオンやアンモニア等に変遷し、処分場環境変化や核種移行パラメータに影響を及ぼす可能性がある。そこで、処分場環境を想定した低酸素環境下での硝酸イオンと金属との化学的相互作用に関する研究を実施した。(1) 低酸素、高pH硝酸イオン共存溶液下で炭素鋼の電気化学試験を行い、硝酸イオンおよび亜硝酸イオン還元反応に関し、反応速度定数を取得した。(2) 低酸素、高pH地下水環境下で浸漬試験を実施し、金属(炭素鋼、ステンレス鋼、ジルイカロイ)と硝酸イオンとの反応生成物(アンモニア、水素ガス等)に関する長期データを取得した。炭素鋼共存中における硝酸起源物質濃度の経時変化より、硝酸イオン還元反応はNO3- 
NO2- NH3 の逐次反応の可能性が高いことを確認した。(3) 平衡計算の領域での反応モデルの適用性を探るため、汎用物質移行計算コード(PHREEQC)の硝酸還元部分とバルクでの平衡計算を切り離したモデルを検討し、実験結果との整合性を確認した。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 増田 薫*; 藤原 和雄*; 今北 毅*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2003-076, 300 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2003-076.pdf:17.65MB
TRU廃棄物中には硝酸イオンが塩として含まれる廃棄体が存在する。この硝酸イオンは処分場環境で金属などの還元性物質により、亜硝酸イオンやアンモニア等に変遷し、処分場環境変化や核種移行パラメータに影響を及ぼす可能性がある。そこで、処分場環境を想定した低酸素環境下での硝酸イオンと金属との化学的相互作用に関する研究を実施した。(1) 低酸素、高pH硝酸イオン共存溶液下で炭素鋼の電気化学試験を行い、硝酸イオンおよび亜硝酸イオン還元反応に関し、反応速度定数を取得した。(2) 低酸素、高pH地下水環境下で浸漬試験を実施し、金属(炭素鋼、ステンレス鋼、ジルイカロイ)と硝酸イオンとの反応生成物(アンモニア、水素ガス等)に関する長期データを取得した。炭素鋼共存中における硝酸起源物質濃度の経時変化より、硝酸イオン還元反応はNO3- NO2- NH3 の逐次反応の可能性が高いことを確認した。(3) 平衡計算の領域での反応モデルの適用性を探るため、汎用物質移行計算コード(PHREEQC)の硝酸還元部分とバルクでの平衡計算を切り離したモデルを検討し、実験結果との整合性を確認した。
和田 隆太郎*; 栗本 宣孝*; 藤原 和雄*; 安倍 睦*; 建石 剛*; 舛形 剛*
JNC TJ8400 2002-002, 111 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-002.pdf:27.24MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分では、オーバーパックには1000年の核種閉じ込め性が要求される。候補材料の一つであるチタンでは、地下深部本来の環境とされる還元性雰囲気での水素脆化挙動が寿命予測の課題である。本研究では電解化学試験によってチタンに水素吸収処理を行い、吸収水素量をパラメーターとして機械的強度の劣化を引張試験、曲げ試験および衝撃試験で調べた。動的な応力を負荷(衝撃試験)した場合では、1000ppmの水素吸収量で明らかに水素脆化による機械特性の劣化が認められたものの、静的な応力を負荷(引張試験および曲げ試験)した場合では、ミクロ組織レベルで水素化物由来の割れが観察されたが、水素脆化による機械特性の顕著な劣化は認められなかった。また、低酸素濃度条件でのチタン試験片の浸漬試験で水素発生型腐食による発生水素量とチタン材の水素吸収量を比較した結果、水素ガス発生量から求めた腐食速度が10 SUP-4 
m/年オーダーに対して、水素吸収量から求められた腐食速度は10 SUP-2 m/年と見積られ、発生する水素はほとんどチタンに吸収されると考えられた。チタン複合オーバーパックの強度部材である炭素鋼の腐食速度は、腐食生成物のマグネタイトが堆積することにより加速されると考えられるが、その腐食速度の加速に対する水素ガス発生反応の寄与率は約60パーセントと見積られた。
和田 隆太郎*; 山口 憲治*; 西村 務*; 栗本 宣孝*; 西村 智明*; 竹内 靖典*; 藤原 和雄*
JNC TJ8400 2002-001, 71 Pages, 2002/02
JNC-TJ8400-2002-001.pdf:4.34MB
オーバーパックには長期健全性が期待されており、これまでオーバーパックの腐食挙動モデルが構築されてきた。そのモデルの妥当性、保守性を検証するために、本研究ではオーバーパック材料の数十年規模の超長期試験に関する研究を実施した。(1)処分開始直後を想定した環境下でのオーバーパック候補材料である炭素鋼の腐食挙動と緩衝材中の環境を長期間モニタリング可能な試験装置の設計を行った。(2)炭素鋼の長期浸漬試験を溶液交換等のメンテナンスなく実施できる試験容器を検討し、試作した。(3)今後の地層処分事業や安全規制に資する超長期試験(20年程度)を抽出した。(4)超長期試験に関する記録を試験期間(20年)にわたり管理、保存する方法を調査した。
谷口 直樹; 川崎 学*; 藤原 和雄*
JNC TN8400 2001-011, 62 Pages, 2001/03
JNC-TN8400-2001-011.pdf:5.67MB
自然環境で使用される金属材料の腐食が微生物の活動による影響を受ける場合のあることが知られている。高レベル放射性廃棄物処分においても、地下深部に生息する微生物や地上から持ち込まれた微生物がオーバーパックの腐食挙動に影響を及ぼすことが懸念される。そこで、本研究ではまず、腐食に影響を及ぼす代表的な微生物である硫酸塩還元菌について、オーバーパック周囲を取り囲む緩衝材の主成分であるベントナイト中における増殖挙動を調査した。人工海水とベントナイトを混合した培地での培養を行った結果、ベントナイト/水比が大きくなると硫酸塩還元菌の生菌数は低下し、約1000g/l以上ではほとんど増殖できないことがわかった。次に、保守的なケースとして硫酸塩還元菌の活性が高くなった場合を想定し、その活動によって生じるS(-II)によるオーバーパック候補材料の腐食挙動への影響を調査した。模擬地下水として人工海水を用い、分圧0.1MPaの硫化水素ガスを溶液中に吹き込み、炭素鋼、チタン、銅の浸漬試験を行い、窒素ガスを吹き込んだ場合の結果と比較した。その結果、硫化水素吹き込みによる炭素鋼の腐食への影響は小さいが、銅の腐食は数百倍以上加速されることがわかった。また、硫化水素吹き込みによるチタンの水素吸収の加速は認められなかったが、水素吸収量は純チタンと0.06%Pd入りのチタン合金で異なる値となった。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 稲葉 雅之*; 藤原 和雄*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2000-040, 171 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-040.pdf:24.84MB
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価することを目的として、平成10年度に引続いて完全密閉容器方式(ガラス製アンプル中に試験溶液と試験片を封入して恒温に保持)によるガス発生評価試験を行った。本年度は、処分施設閉鎖直後の酸素が残存する条件下において、ジルカロイ、ステンレス鋼、炭素鋼の腐食によるガス発生評価試験を行った。(1)高酸素条件下の模擬地下水中(pH8
13.5)においてステンレス鋼(SUS304)の腐食による水素ガス発生率は酸素濃度20%の場合は0.010.15m/y、酸素濃度1%の場合は
0.1m/yの範囲にあった。(2)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)において炭素鋼(SPHC)の腐食による水素ガス発生率は30180日間浸漬後には等価腐食速度で溶液組成に依存して酸素濃度20%の場合は、約0.0212m/y、酸素濃度1%の場合は0.3m/yの範囲にあり、溶液のpH間の序列はpH8
pH10pH13.5pH12.5の順であった。(3)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)においてジルカロイ(Zry-4)の腐食による水素ガス発生率は、30180日間浸漬後の等価腐食速度は0.004m/y以下であった。(4)ステンレス鋼、炭素鋼、ジルカロイのいずれも酸素消費型の腐食速度が水素ガス発生型の腐食速度よりも顕著に大きいことが分かった。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 稲葉 雅之*; 藤原 和雄*; 建石 剛*
JNC TJ8400 2000-039, 77 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-039.pdf:10.88MB
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価することを目的として、平成10年度に引続いて完全密閉容器方式(ガラス製アンプル中に試験溶液と試験片を封入して恒温に保持)によるガス発生評価試験を行った。本年度は、処分施設閉鎖直後の酸素が残存する条件下において、ジルカロイ、ステンレス鋼、炭素鋼の腐食によるガス発生評価試験を行った。(1)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)においてステンレス鋼(SUS304)の腐食による水素ガス発生率は酸素濃度20%の場合は0.010.15m/y、酸素濃度1%の場合は0.1m/yの範囲にあった。(2)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)において炭素鋼(SPHC)の腐食による水素ガス発生率は30180日間浸漬後には等価腐食速度で溶液組成に依存して酸素濃度20%の場合は、約0.0212m/y、酸素濃度1%の場合は0.3m/yの範囲にあり、溶液のpH間の序列はpH8pH10pH13.5pH12.5の順であった。(3)高酸素条件下の模擬地下水中(pH813.5)においてジルカロイ(Zry-4)の腐食による水素ガス発生率は、30180日間浸漬後の等価腐食速度は0.004m/y以下であった。(4)ステンレス鋼、炭素鋼、ジルカロイのいずれも酸素消費型の腐食速度が水素ガス発生型の腐食速度よりも顕著に大きいことが分かった。
西村 務*; 和田 隆太郎*; 西村 英敏*; 藤原 和雄*; 谷口 直樹; 本田 明
JNC TN8400 99-077, 58 Pages, 1999/10
炭素鋼オーバーパックの腐食寿命評価の一環として、圧縮ベントナイト中における炭素鋼の腐食挙動に及ぼす微生物の影響について、代表的な好気性細菌として鉄細菌(IB)、代表的な嫌気性細菌として硫酸塩還元菌(SRB)を用いて実験的検討を行った。その結果、以下のことが確認された。温度条件や溶液中の栄養分など、微生物にとって至適な条件を与えた場合であっても、硫酸塩還元菌は圧縮ベントナイト中において活性は低い。水溶液単独系では微生物の添加による炭素鋼の腐食挙動への明確な影響が認めらたのに対して、圧縮ベントナイト中では微生物の影響を受けない。以上の結果から処分環境において微生物は炭素鋼オーバーパックの腐食挙動に影響を及ぼす可能性は低いと言える。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 稲葉 雅之*; 藤原 和雄*; 建石 剛*
JNC TJ8400 99-014, 47 Pages, 1999/02
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価することを目的として、平成9年度に引続いて完全密閉容器方式(ガラス製アンプル中に試験溶液と試験片を封入して恒温に保持)によるガス発生評価試験を行った。すなわち、平成9年度に開始したジルカロイおよびステンレス鋼単体金属からのガス発生評価試験を長期に渡って継続すると共に、平成10年度からは新たに炭素鋼単体金属や異種金属接触試験体を追加してガス発生評価試験を行った。(1)低酸素条件下の摸擬地下水中(pH1013.5)においてジルカロイ(Zry-4)の腐食による水素ガス発生率は浸漬時間と共に低下し、230日間浸漬後の等価腐食速度は10-410-3m/yの範囲であった。(2)低酸素条件下の摸擬地下水中(pH1013.5)においてステンレス鋼(SUS304)の腐食による水素ガス発生率は全般的には浸漬時間と共に低下する傾向にあったが、高pH域では一端低下後に増加する傾向も認められた。230日間浸漬後の等価腐食速度は10-310-2m/yの範囲にあった。(3)低酸素条件下の摸擬地下水中(pH1013.5)において炭素鋼(SS400)の腐食による水素ガス発生率は30110日間浸漬後には等価腐食速度で溶液組成に依存して約0.023m/yの範囲あり、溶液のpH間の序列はpH10pH13.5pH12.5の順であった。(4)炭素鋼とジルカロイあるいはステンレス鋼との接触の水素ガス発生率に及ぼす影響は顕著には認められなかった。(5)今後はこれらの試験を更に長期に渡って継続することによりデータの信頼性を更に高めて高めて行く必要がある。また、今後の課題として処分初期の不飽和状態における金属からのガス発生速度を評価する必要がある。
和田 隆太朗*; 西村 務*; 藤原 和雄*; 田邉 誠*
PNC TJ1058 98-004, 114 Pages, 1998/03
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価することを目的として、平成8年度に引続いてTRU廃棄物の主要構成金属である炭素鋼の腐食機構やガス発生挙動等について文献調査を行うと共に、平成8年度の試験研究において残された課題の内で重要度の高いものについて試験研究を行った。(1)還元条件下の模擬地下水中におけるジルカロイの自然浸漬電位はpH10.014.0のいずれの溶液中においてもアノード分極曲線上の不働態域にあり、腐食によって発生する水素ガス量は極微量である。(2)還元条件下の模擬地下水中におけるステンレス鋼(SUS304)の自然浸漬電位はpH10.014.0のいずれの溶液中においてもアノード分極曲線上の不働態域にあり、腐食によって発生する水素ガス量は超微量である。(3)ガラス製アンプル中に試験溶液と試験片を封入し、完全密閉状態で金属腐食により発生する水素ガス量を超長期に渡って測定する手法を確立した。(4)今後の検討課題以上の研究結果より今後検討すべき課題としては、実際のコンクリート/モルタル充填試験体による水素ガス発生挙動評価、還元条件下におけるステンレス鋼の局部腐食挙動評価、長期に渡る還元条件下の水素ガス発生挙動評価試験、材料側因子の影響評価等が挙げられた。
下郡 一利*; 泊里 治夫*; 小田 正彦*; 藤原 和雄*; 舛形 剛*
PNC TJ1074 98-002, 270 Pages, 1998/02
銅は還元性条件下では熱力学的に腐食しない事が知られている。従って、地下深部本来の環境である還元性環境下において、銅にオーバーパック候補材料としての優位性が与えられる。しかし、処分開始直後には比較的酸化性の環境になるため局部腐食発生の可能性が考えられる。そこで、本研究では酸化性環境下における銅の局部腐食発生の臨界条件を明らかにする事を目的として、80度Cにおける脱気炭酸塩溶液含浸ベントナイト中及び脱気炭酸塩溶液中での60日間の電気化学的試験ならびに暴気炭酸溶液含浸ベントナイト中及び暴気炭酸塩溶液中での60日間の自然浸漬試験を行い、溶液中のイオン濃度ならびに電位と腐食状況との関係を整理し、銅の局部腐食発生の臨界条件の検討を行った。その結果、ベントナイト無しの場合、高腐食性溶液(HCOSUB3/SUPー/S0/SUB4/SUP2-l、高濃度Cl/SUP-)中は勿論のこと、低腐食性溶液(HC0/SUB3/SUP-/S0/SUB4/SUP2-l)に塩素イオン及び硫酸イオン濃度を高めた溶液中においても、淡水や給湯環境中での孔食臨界電位である。"0.115VVSSCEat 60度C(=0.296VvsSHE at 80度C)"以上では局部腐食発生の可能性があるが、ベントナイト有りの場合には、高腐食性溶液中における高電位印加以外の条件では、局部腐食発生の可能性は低いものと考えられる。また、大気平衡下での自然竜位は高くとも上記臨界電位近傍であり、実環境中では酸素の消費も生じるため、局部腐食発生の可能性は更に低いと推察された。
和田 隆太朗*; 西村 務*; 藤原 和雄*; 田邉 誠*
PNC TJ1058 98-005, 58 Pages, 1998/02
TRU廃棄物を構成する金属材料の腐食による水素ガス発生量を定量的に評価することを目的として、平成8年度に引続いてTRU廃棄物の主要構成金属である炭素鋼の腐食機構やガス発生挙動等について文献調査を行うと共に、平成8年度の試験研究において残された課題の内で重要度の高いものについて試験研究を行った。(1)還元条件下の模擬地下水中におけるジルカロイの自然浸漬電位はpH10.014.0のいずれの溶液中においてもアノード分極曲線上の不働態域にあり、腐食によって発生する水素ガス量は極微量である。(2)還元条件下の模擬地下水中におけるステンレス鋼(SUS304)の自然浸漬電位はpH10.014.0のいずれの溶液中においてもアノード分極曲線上の不働態域にあり、腐食によって発生する水素ガス量は超微量である。(3)ガラス製アンプル中に試験溶液と試験片を封入し、完全密閉状態で金属腐食により発生する水素ガス量を超長期に渡って測定する手法を確立した。(4)今後の検討課題以上の研究結果より今後検討すべき課題としては、実際のコンクリート/モルタル充填試験体による水素ガス発生挙動評価、還元条件下におけるステンレス鋼の局部腐食挙動評価、長期に渡る還元条件下の水素ガス発生挙動評価試験、材料側因子の影響評価等が挙げられた。
和田 隆太郎*; 西村 務*; 下郡 一利*; 泊里 治夫*; 舛形 剛*; 下田 秀明*; 藤原 和雄*; 西本 英敏*; 小田 正彦*
PNC TJ1058 98-002, 159 Pages, 1998/02
チタンは高耐食性金属としてオーバーパック候補材料の一つとされている。本研究では地下深部本来の環境とされる還元性環境における水素脆化挙動を明らかにすることを目的として、50
の脱気炭酸塩溶液含浸ベントナイト中ならびに炭酸塩溶液中において1440時間までの電気化学的試験を行い、チタン還元性環境における腐食電位と水素吸収との関係について検討した。また、文献調査を行い、水素脆化モデルならびに腐食電位評価モデルの考え方をとりまとめた。さらに、炭素鋼オーバーパックの微生物腐食に関してベントナイト中での微生物の繁殖挙動とともに好気性/嫌気性細菌混合系の腐食への影響を調べた。その結果、硫酸塩還元菌は圧縮ベントナイト中では生育し難いことが判った。また、混合系(SRB/IB)でのベントナイト中の炭素鋼の腐食速度は昨年度のIB単独系とほぼ同様0.02㎜/y以下であることが判った。