| 研究課題/領域番号 |
12450296
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 福井工業大学 (2001)
大阪大学 (2000) |
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研究代表者 |
柴田 俊夫 福井工業大学, 工学部, 教授 (90001205)
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| 研究分担者 |
春名 匠 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70243186)
藤本 愼司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70199371)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
2001年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2000年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
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| キーワード | 不働態 / 炭酸イオン / 重炭酸イオン / 高レベル放射線廃棄物 / 炭素鋼 / ノイズ解析 / パワースペクトラム / 腐食モニタリング / 高レベル放射性廃棄物 / 表面改質 / 腐食防食 |
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| 研究概要 |
高レベル放射性廃棄物の最終処分法として、ガラス固化体の深層地下埋設が検討されており、保存容器材料として炭素鋼が想定されている。深層地下環境に酸素は存在せず、水そのもののみが腐食要因となる極めて弱い腐食環境であるが、長期の管理のために腐食モニタリングの必要がある。本研究では深層地下での地下水に含まれると想定される各種イオンが腐食にどのような影響を及ぼすか、さらに同環境中での電気化学ノイズ法を用いた腐食速度モニタリングの可能性について検討した。
炭素鋼SM400Bの脱気水溶液中での腐食に及ぼす硫酸イオン、重炭酸イオン、および炭酸イオンの影響を検討した。SM400B炭素鋼は2つの活性ピークを示し、いずれも平衡重炭酸イオン濃度にほぼ比例して増大する。一方、硫酸イオンについては活性溶解促進効果は認められなかった。硫酸イオンは孔食発生を促進し、重炭酸イオン、炭酸イオンはそれを抑制する。硫酸イオンは炭素鋼の腐食電位域で還元され、すなわち硫酸イオンは炭素鋼に対して酸化剤となり得る。
重炭酸イオンを含む水溶液中に、SM400B炭素鋼の3つの試料電極を浸漬し、これらの間の腐食電流、腐食電位を記録した。また電位変動/電流変動から得られる見かけの腐食抵抗を算出した。系列データをフーリエ変換して周波数に対するパワースペクトラムを算出し、別途実測した腐食速度との対応を検討したところも腐食速度との相関は、見かけ腐食抵抗、電流、電位の各ノイズの〓に高く、また周波数領域に関しては低周波数ほど相関が良かった。3mHzにおける電流ノイズのパワー密度の腐食速度との相関係数は0.8〜0.9に達し、腐食モニタリングとして十分な精度を有した。以上より、同一形状2試料間の腐食電流ノイズの低周波数領域でのパワー密度をもって深層〓下環境における炭素鋼の腐食速度のモニタリング指標とできることが明らかとなった。
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