| 研究概要 |
1.研究目的
沸騰水型原子炉では、ステンレス鋼製器機・配管の粒界応力腐蝕割れ(IGSCC)および照射誘起応力腐蝕割れ(IASCC)の予知・保全対策の確立が急務となっている。SCCはある臨界電位以上で発生することから、腐蝕電位を決定している溶存酵素(dissolved oxygen: DO)濃度を計測することで発生を予知することができる。本研究では、貴金属ゲートMOSキャパシタセンサを利用した高温高圧水用DO計測システムを開発することを目的とする。
2.研究成果
(1)高温高圧水用のMOSキャパシタ特性計測システムの作製:高温高圧水中においてMOSキャパシタの応答特性を測定できる計測システムを作製した。パーソナルコンピュータによって制御されたポテンショスタットおよび周波数応答解析器を用いることにより、センサー信号の計測・制御を自動化した。
(2)高速DO検出ゲート電極の開発:Pt,AuおよびIrとこれらの貴金属の酸化物を複合した金属-金属酸化物薄膜電極を作製し、DO濃度変化に対する電位応答速度および応答感度を測定した。その結果、酸化物を10〜30%含むPt-PtO_xおよびIr-IO_x電極が良好なDO応答特性を示すことが分かった。
(3)高温高圧水中におけるゲート電極の耐食性、耐久性の評価:サファイア基板上に上記の金属-酸化物複合電極を形成し、温度300℃までの高温高圧水中における浸漬腐食試験と電気科学的分極測定を行った。その結果、Pt-PtO_xが最も優れた耐食性を有することが分かった。
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