2002 Fiscal Year Annual Research Report
高レベル放射性廃棄物の地層処分オーバーパック用新低合金鋼の開発
| Project/Area Number |
12450287
|
|---|
| Research Institution | TOHOKU UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
杉本 克久 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80005397)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤尾 昇 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80222503)
原 信義 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40111257)
|
|---|
| Keywords | 高レベル放射性廃棄物 / 地層処分 / ベントナイト / 炭素鋼 / 腐食速度 / 水素過電圧 / マグネタイト / 自己還元 |
|---|
| Research Abstract |
高レベル放射性廃棄物の地層処分用オーバーパック材料である炭素鋼の腐食機構を解明し,オーバーパック材料として最適化された組成を持つ新低合金鋼を開発すること目的として,マグネタイトの水素過電圧を増加させ,かつ還元溶解を抑制する微量金属元素を添加した低合金鋼の試作と耐食性の評価を行い,以下のような成果を得た。
1.腐食試験による試作低合金鋼の腐食特性の評価:
圧縮ベントナイト中において試作低合金鋼の腐食試験を行った。試験はFe_3O_4皮膜を予め形成した場合と,皮膜無しの場合に分けて行った。Fe_3O_4皮膜無しの場合には0.5%Cu,Al,CrあるいはTiを添加した鋼が優れた耐食性を示し,Fe_3O_4皮膜付きの場合には0.5%Cu,Nb,Ti添加鋼が優れた耐食性を有することが判明した。
2.開発低合金鋼の電気化学的分極特性の解析:
模擬ベントナイト接触水中でアノードおよびカソード分極曲線を測定した結果,腐食試験において高耐食性を示した低合金鋼は水素過電圧が大きく,またその上にできるFe_3O_4皮膜の還元溶解速度も低いことが分かった。
3.開発低合金鋼の機械的性質の解析:
試作低合金鋼の引張りおよび圧縮試験を行った結果,0.5%CuあるいはTiを添加した低合金鋼は,オーバーパック候補材料である市販の炭素鋼(0.12%C)と同程度の機械的強度を有することが分かった。
|
