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論文

Stress corrosion cracking of copper in swollen bentonite simulating nuclear waste disposal environment

藤本 愼司*; 土谷 博昭*; 小川 壮馬*; 飯田 芳久; 谷口 直樹

Materials and Corrosion, 72(1-2), p.333 - 338, 2021/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Materials Science, Multidisciplinary)

ベントナイト中の純銅の応力腐食割れ(SCC)を低速ひずみ速度試験(SSRT)により調べた。ベントナイトを純水又は0.05M及び0.1MのNH$$_{3}$$を含む水溶液で膨潤させたところ、銅表面に厚い腐食膜と微粒子状の析出物が形成された。膨潤ベントナイト中の純銅表面には、NH$$_{3}$$を添加した場合と添加していない場合とで、典型的な変色破断型SCCが発生した。き裂進展速度はNH$$_{3}$$により向上した。塑性変形の際に銅上に厚い酸化物層が形成され、その結果として、変色き裂型SCCが発生することが確認された。また、表面に観察された多くの微粒子堆積物は、Cu$$^{2+}$$が急速に溶解して変形部位に多孔質のCuOを形成した結果として形成されたものと考えられる。

報告書

オーバーパックの長期耐食性に関する調査; 平成18年度(委託研究)

立川 博一*; 川久保 文恵*; 清水 亮彦*; 柴田 俊夫*; 安住 和久*; 井上 博之*; 杉本 克久*; 水流 徹*; 藤本 愼司*

JAEA-Research 2007-086, 74 Pages, 2008/02

JAEA-Research-2007-086.pdf:5.96MB

オーバーパックの腐食寿命については、これまで、日本の幅広い地質環境条件を想定した実験データや既往研究等に基づいて検討が行われてきた。しかしながら、高pH環境での挙動,ニアフィールド環境条件の時間的な変化に伴う挙動,溶接部の腐食挙動等、長期的な信頼性を向上させるとともに、オーバーパック設計を具体化するうえでの課題がある。このような状況を考慮して、(財)原子力安全研究協会内に国内の金属の腐食科学分野の専門家からなる「オーバーパックの長期安定性に関する調査専門委員会」を設置し、既往の研究成果と安全評価上の考え方について、金属の腐食科学の観点から長期耐食性に関する調査検討を行った。

論文

イオン蓄積リングS-LSRにおけるビーム冷却実験

白井 敏之*; 田辺 幹夫*; 想田 光*; 池上 将弘*; 藤本 慎司*; 頓宮 拓*; 野田 章*; 野田 耕司*; 渋谷 真二*; 藤本 哲也*; et al.

Proceedings of 9th Symposium on Accelerator and Related Technology for Application, p.19 - 22, 2007/06

The ion storage ring, S-LSR has an electron beam cooler and a laser cooling system. The electron cooler for S-LSR was designed to maximize the effective cooling length in the limited drift space of the ring. Various experiments have been carried out using the electron beam cooling, such as the sweep electron cooling, the one-dimensional ordering experiment of protons, and the short bunch generation. The laser cooling experiment is also currently in progress. Concerning the one-dimensional ordering experiment, the first proton ordering was successfully confirmed. An abrupt drop in the momentum spread and the Schottky noise power have been observed at the proton number of 2000 with electron currents of 25 mA. The transition temperature of the proton ordering is 0.17 meV in the longitudinal direction.

報告書

オーバーパックの長期耐食性に関する調査(委託研究)

立川 博一*; 川久保 文恵*; 清水 亮彦*; 柴田 俊夫*; 杉本 克久*; 瀬尾 眞浩*; 水流 徹*; 藤本 慎司*; 井上 博之*

JAEA-Research 2006-058, 80 Pages, 2006/10

JAEA-Research-2006-058.pdf:10.86MB

旧核燃料サイクル開発機構では、「我が国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性; 地層処分研究開発第2次取りまとめ」(「第2次取りまとめ」)報告書を国に提出し、日本の幅広い地質環境条件を想定して実験データや既往研究等に基づいてオーバーパックの腐食寿命について検討を行った。しかしながら、高pH環境での挙動,ニアフィールド環境条件の時間的な変化に伴う人工バリアの挙動など長期的な信頼性を向上させるうえでの課題がある。このような状況を考慮して、原子力安全研究協会内に国内の金属の腐食科学分野の専門家からなる「オーバーパックの長期安定性に関する調査専門委員会」を設置し、既往の研究成果と安全評価上の考え方について、人工バリア材の長期安定性,長期耐食性の観点から調査検討を行った。

報告書

原子炉環境水化学因子による応力腐植割れ抑制機構の研究,原子力基礎研究 H10-004(委託研究)

柴田 俊夫*; 春名 匠*; 藤本 慎司*; Zhang, S.*

JAERI-Tech 2000-061, 38 Pages, 2000/09

JAERI-Tech-2000-061.pdf:10.98MB

原子炉高温高圧水環境におけるステンレス鋼の水化学因子による応力腐食割れ抑制の一般的法則の確立を目的として、高温高圧水環境対応型CCDカメラ付き低ひずみ速度応力腐食割れ試験装置を開発し、この装置を用いて鋭敏化304ステンレス鋼の応力腐食割れに及ぼす温度及びSO$$_{4}^{2-}$$,B$$_{4}$$O$$_{7}^{2-}$$の影響を検討した。その結果、SO$$_{4}^{2-}$$を含む水溶液中では、100$$^{circ}C$$から250$$^{circ}C$$まで温度を上昇させるとき裂発生時間が減少するが、150$$^{circ}C$$においてき裂発生頻度が最大値を示すことを見いだした。一方、B$$_{4}$$O$$_{7}^{2-}$$を含む水溶液中では、100$$^{circ}C$$から250$$^{circ}C$$にいずれの温度においてもゲージ部にき裂が発生せず、B$$_{4}$$O$$_{7}^{2-}$$はき裂の発生を抑制することが明らかになった。この応力腐食割れ発生に及ぼすアニオンの影響は、硬い柔らかい酸塩基則から得られるアニオンの硬さで整理できることが示唆される。

口頭

湿潤ベントナイト中でのCuの変色皮膜破壊型応力腐食割れ

西岡 剛志*; 小川 壮馬*; 土谷 博昭*; 藤本 慎司*; 谷口 直樹; 土橋 竜太*

no journal, , 

本研究では飽和塩法で相対湿度を制御した環境に一定期間暴露した湿潤ベントナイト中で銅の低ひずみ速度引張試験(SSRT: Slow Strain Rate Test)を行い、湿潤ベントナイト中での銅の変色皮膜破壊型応力腐食割れについて検討した。また、地下環境に微量含まれる可能性のあるNH$$_{3}$$が応力腐食割れ感受性に及ぼす影響も調査した。

口頭

膨潤ベントナイト中でのCuの応力腐食割れに及ぼす腐食生成物の影響

西岡 剛志*; 土谷 博昭*; 藤本 慎司*; 立川 博一*; 谷口 直樹

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分に用いられる、金属製処分容器の候補材として北欧やカナダ等では銅が検討されている。処分容器と周囲の岩盤との間に圧縮ベントナイトを緩衝材として設けることが考えられているが、ベントナイト中の銅の腐食・劣化挙動の詳細は明らかになっていない。これまでに膨潤ベントナイト中で銅の低ひずみ速度引張試験(SSRT: Slow Strain Rate Test)を行い、銅に変色皮膜破壊型応力腐食割れが生じることを報告した。本研究では静的な応力下での試験として、膨潤ベントナイト中でU-bend試験を行うとともに腐食生成物の観察・分析を行い、Cuの応力腐食割れに及ぼす腐食生成物の影響について検討した。

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