| 研究課題/領域番号 |
13358007
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
内田 俊介 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60321973)
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| 研究分担者 |
和田 陽一 (株)日立製作所, 電力電機開発研究所・N2部, 主任研究員
佐藤 義之 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00005480)
飯沼 恒一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40005484)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
26,910千円 (直接経費: 20,700千円、間接経費: 6,210千円)
2003年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2002年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2001年度: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
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| キーワード | 沸騰水型原子炉 / 冷却系 / 応力腐食割れ / 過酸化水素 / 腐食電位 / 放射線分解 / き裂進展速度 |
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| 研究概要 |
原子炉炉内構造の応力腐食割れ(SCC)は、高温水中では不安定な過酸化水素(H_2O_2)で支配される。本研究では、H_2O_2濃度を任意に制御可能な高温高圧ループを試作し、H_2O_2濃度をパラメータとしたSCCき裂進展速度を定量化し、炉内構造寿命決定のための、従来の腐食電位に代わる新しい腐食環境指標を導き出すことを目的とした。
1.過酸化水素濃度計の開発
ルミノール化学発光分光法に基づくサブppb濃度測定可能な過酸化水素濃度計を開発
2.き裂進展速度測定用H_2O_2濃度制御型高温高圧水ループの設計・製作
PTFE内張り高温高圧水ループを製作し、ECP試験で、90%以上のH_2O_2残存率を達成
3.腐食電位およびSCCき裂進展速度の相関の定量化
(1)H_2O_2およびO_2濃度をパラメータとして、腐食電位とき裂進展速度の相関を定量
(2)複合酸化被膜分析により、H_2O_2雰囲気でヘマタイト系高抵抗被膜が形成されることを確認
(3)酸化種濃度と腐食電位およびき裂進展速度の相関に及ぼす表面性状の影響について評価
4.予測値と実測値の比較に基づく測定結果の吟味
(1)原子炉内での放射線分解によるH_2O_2濃度を計算し、腐食電位・SCCき裂進展速度を予測
(2)上記(1)を模擬したH_2O_2雰囲気での腐食電位およびSCCき裂進展速度を実測
(3)上記(1)と(2)の比較に基き、予測手法の妥当性を確認
(4)腐食電位、き裂進展速度予測手法の実機BWRへの適用上の問題点とその限界性を評価
(5)学会発表、寄稿によるH_2O_2に対する国際的な議論の喚起とデータの認知、標準化への挑戦
5.新しい腐食環境評価指標の導出
(1)腐食電流(表面腐食電位)をベースとする新しい腐食環境評価指標の提案
(2)わが国の軽水炉で顕在化している炉内構造材の応力腐食割れに対する信頼性向上策として、新しい水化学制御法を提示すると共に余寿命評価技術へと展開
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