ガンマ線照射下でのネプツニウム-237を含む沸騰硝酸水溶液中でのステンレス鋼の電気化学測定手法の開発

• Material Type: 文書・図像類
• Title: ガンマ線照射下でのネプツニウム-237を含む沸騰硝酸水溶液中でのステンレス鋼の電気化学測定手法の開発
• Author/Editor: 山下 直輝; 入澤 恵理子; 加藤 千明; 佐野 成人; 田上 進
• Author Heading: 山下 直輝; 入澤 恵理子; 加藤 千明; 佐野 成人; 田上 進
• Publication Date: 2023-03
• Publication Date (W3CDTF): 2023-03
• Alternative Title: Development of a test method for electrochemical measurements of stainless steel in nitric acid solution containing neptunium-237 under gamma-ray irradiation
• Periodical title: JAEA-Technology 2022-035
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 現行の商用再処理プラント(六ヶ所再処理工場)の処理工程で、最も腐食が厳しいステンレス鋼製機器が高レベル廃液濃縮缶である。高レベル廃液濃縮缶では、ウランやプルトニウムを分離した後の抽出廃液を加熱、濃縮して減容する。そのため、硝酸濃度やネプツニウム-237($^{237}$Np)等の腐食性金属イオン種の濃度が再処理工程の中で最も高くなり、腐食量が大きいと予想される。本研究では、腐食反応に与えるガンマ線の影響を電気化学的観点から明らかにするため、原子力科学研究所廃棄物安全試験施設の気密コンクリートセル内にある伝熱面腐食試験装置を、ガンマ線照射下で$^{237}$Npを含む硝酸水溶液を使った電気化学測定が行えるように改良した。そして、ステンレス鋼表面で起こっている腐食反応に与えるガンマ線の影響を電気化学試験結果から考察した。その結果、ガンマ線の放射線分解により生成したと考えられる化学種に起因するステンレス鋼の自然浸漬電位の変化や、分極曲線の変化を確認した。; In the treatment process of the current commercial reprocessing plant (Rokkasho Reprocessing Plant), the high-level liquid waste concentrator is the equipment that treats the most corrosive solution. In the high-level liquid waste concentrator, the extracted liquid waste after separation of uranium and plutonium is heated, concentrated, and reduced in volume. Therefore, the amount of gamma- rays emitted from fission products and the concentration of corrosive metal ion species such as neptunium-237 ($^{237}$Np) are the highest in the reprocessing process, and the amount of corrosion in the high-level liquid waste concentrate canner is expected to be large. In this study, in order to clarify the effect of gamma-rays on the corrosion reaction of stainless steel in nitric acid solutions containing $^{237}$Np from the electrochemical viewpoint, the corrosion test apparatus for heat transfer surfaces in an airtight concrete cell at the Waste Safety TEsting Facility (WASTEF) of Nuclear Science Research Institute was modified to enable electrochemical measurements under gamma-ray irradiation. The effect of gamma-rays on the corrosion reaction taking place on the stainless steel surface was discussed from the electrochemical test results obtained. As a result, changes in the immersion potentials of stainless steel and the polarization curves due to chemical species caused by radiolysis of gamma-ray irradiation were confirmed.
• Source: /JAEA-Technology-2022-035.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Technology-2022-035.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 現行の商用再処理プラント(六ヶ所再処理工場)の処理工程で、最も腐食が厳しいステンレス鋼製機器が高レベル廃液濃縮缶である。高レベル廃液濃縮缶では、ウランやプルトニウムを分離した後の抽出廃液を加熱、濃縮して減容する。そのため、硝酸濃度やネプツニウム-237($^{237}$Np)等の腐食性金属イオン種の...