| 研究課題/領域番号 |
19H02642
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
渡辺 豊 東北大学, 工学研究科, 教授 (10260415)
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| 研究分担者 |
宮崎 孝道 東北大学, 工学研究科, 技術専門職員 (20422090)
阿部 博志 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30540695)
竹田 陽一 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40374970)
青木 聡 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (60546175)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 隙間腐食 / ステンレス鋼 / 塩化物イオン / モリブデン酸塩 |
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| 研究実績の概要 |
（１）前年度に引き続き、バルク水へのNa2MoO4あるいはK2MoO4の添加と純水置換を交互に行うことによる『化学的ポンピング操作』により隙間内浄化(塩化物イオンの排出)が加速される効果を定量的に評価・実証した。すなわち、一定時間後の隙間内溶液の塩化物イオン濃度を、隙間内環境にモリブデン酸塩が共存している場合としていない場合で比較して、後者を基準としてモリブデン酸塩添加による塩化物イオン排出促進効果を定量的に調査した。さらに、バルク環境にモリブデン酸塩を添加して隙間内にモリブデン酸イオンと金属カチオンを侵入させるプロセスからバルク環境を純水置換して隙間内からイオンを排出させるプロセスを連続して実施した場合の隙間内浄化（塩化物イオンの排出）速度を実験により評価した。添加するモリブデン酸塩と塩化物の濃度比あるいは塩化物イオン濃度を変数として、塩化物排出が加速される効果を評価した。
（２）多様な条件下での予測技術への展開を図るため、COMSOLをベースとして隙間内環境浄化のプロセスを再現可能な数値解析を実施して、実験結果と比較した。
（３）NaCl水溶液中での隙間腐食試験へのトレーサー技術の適用方法を確立した。すなわち、腐食隙間部に付着したCl-36が放出するβ線によるイメージングプレートの発光を画像形成することで、腐食隙間部の塩化物の可視化に成功した。当手法によって、隙間腐食に伴う塩化物の濃化が明瞭に観測できた。また、隙間腐食発生後にバルク環境を純水置換しても、隙間内に活性溶解による塩化物イオン濃縮が継続する部位が面積を縮小しながらも長時間存在し続けることが観測された。
（４）化学的ポンピング操作を想定したモリブデン酸塩含有溶液に浸漬された隙間付き試験片に対して、沸騰水型軽水炉を模擬した高温高圧水中での隙間付き応力腐食割れ試験を実施し、割れ感受性への悪影響が現れないことを確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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