高線量率,高熱負荷冷却系機器における腐食環境の定量化と腐食損傷緩和技術の確立

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13480140
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 内田 俊介 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60321973)
• 研究分担者: 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)
• キーワード: 加速器 / 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 / 核融合炉

研究概要

1.γ線照射下でのき裂進展速度の測定
1)酸化種濃度([H_2O_2]、[O_2])をパラメータとしたき裂進展速度データ取得。
i)同濃度では、H_2O_2雰囲気でのき裂進展速度は、O_2雰囲気より大
ii)同腐食電位では、H_2O_2雰囲気でのき裂進展速度は、O_2雰囲気より小
iii)腐食電流を指標としたき裂進展速度評価の妥当性再確認
2)照射下き裂進展速度モデル作成
i)照射下でのき裂内部での水の放射線分解生成種の湧き出し効果を入れたモデル作成き裂先端での活性溶解モデルと酸化被膜成長、破壊、再生モデルの結合
ii)上記モデルの妥当性を上記1.の実測結果をもとに検証
iii)国際会議、ワークショップでの意見交換によりモデルチューニング
3)加速器ターゲット、核融合炉の冷却系におけるSCCき裂進展速度評価に展開
i)原研、KEKが計画中の核破砕用加速器冷却系における照射下き裂進展速度を定量化
ii)ITOR主冷却系、ダイバータ冷却系のSCCき裂進展速度抑制のための水素注入の有効性を評価
2.γ線照射下、弱アルカリ制御でのき裂進展速度の測定
1)弱アルカリ制御でのき裂進展速度を定量化
2)γ線照射下、弱アルカリ制御でのき裂進展速度の測定

研究成果

• [文献書誌] S.Uchida, T.Satoh, K.Furukawa, K.Iinuma, Y.Satoh: "Crevice Chemistry under Gamma Ray Irradiation"Pro. 3rd Workshop on LWR Coolant Water Radiolysis and Electrochemistry, Winfrith Technology Centre, 27 Oc., Dorset, UK (2000). (CD version). (2002)
• [文献書誌] S.Uchida, T.Satoh, K.Furukawa, K.Iinuma, Y.Satoh: "Crevice Chemistry under Gamma Ray Irradiation"Proc. of 10th Int. Symp. Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems-Water Reactors, Lake Tahoe, Nevada., National Association of Corrosion Engineers, ISBN : 1-87791. (CD version). (2002)
• [文献書誌] T.Satoh, S.Uchida, Y.Satoh: "Water Radiolysis in A Crack Tip under Gamma Ray Irradiation"Pro. Chimie 2002, Int. Conf. Water Chemistry in Nuclear Reactor Systems, Operation Optimisation and New Developments, SFEN, 22-26, Apr., Avignon, France. (CD version). (2002)
• [文献書誌] S.Uchida: "Water chemistry in a crack tip under irradiation"Pro. 4th Workshop on Science and Technology for Spallation Materials, KEK and JAERI, 4-5, Dec., Tsukuba, Japan. (CD version). (2002)
• [文献書誌] T.Satoh, S.Uchida, K.Furukawa, K.Iinuma, Y.Satoh: "A Model to Predict Crack Propagation Rate for Stress Corrosion Cracking of Stainless Steel under Gamma Ray Irradiation"11th Int. Symp. Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems-Wafer Reactors, Stevenson, Washington, National Association of Corrosion Engineers, Aug. 10-14 (2003). (発売予定). (2003)