2017 Fiscal Year Annual Research Report
Tritium permeation induced by water corrosion of metals
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26289364
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
大塚 哲平 近畿大学, 理工学部, 准教授 (80315118)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | トリチウム / 純鉄 / 腐食 / 透過 / 圧縮応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、研究期間内で得られた水／金属（金属／水）界面を介したトリチウム透過データを整理し、トリチウム透過輸送モデルの検証を行うとともに、新しい課題に展開できる実験手法を確立した。
本研究で提案したトリチウム透過輸送モデルは、(1) 水中トリチウムの金属への侵入、(2) 金属中トリチウムの水中への放出、および(3) (1)に及ぼす応力負荷の影響、についてである。
(1)については、水中における金属の腐食によって発生した水素ガスに含まれるトリチウムが解離吸着して生じた原子状トリチウム、または水の分解によって生じた水素イオン状態のトリチウムが金属の格子間に溶解（侵入）することにより生じることがわかった。
(2)については、金属を透過してきた原子状トリチウムが再結合して水素ガス状となるか、または水分子状となって放出されることがわかった。この放出挙動については、金属中の水素透過係数に依存する金属表面への供給水素量（速度）および、金属表面酸化膜の水素に対する熱力学的安定性の、両者の影響を受けることが示唆された。本研究において、金属から水中に透過放出されてきたトリチウムの自動定量手法を開発することに成功した。
(3)については、金属の水素透過挙動に及ぼす応力負荷の影響は小さいことがわかった。本研究では、ショットピーニング処理によって圧縮応力を負荷した純鉄のトリチウム透過挙動を室温から573 Kの温度範囲で調べた。この結果、トリチウム透過係数は室温近傍では未処理材の1／10程度であったが、473 K以上では未処理材と同程度であった。室温近傍におけるトリチウム透過係数の低下は、圧縮応力によるトリチウム溶解量の低下および、ショットピーニング処理による表面状態の変化による相乗効果であることが示唆された。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
