研究室概要

脱炭素社会に向けたグリーンエネルギーとして原子力発電が再注目され、原子力施設の安全性水準の向上が望まれています。防食材料技術開発グループでは、原子力分野で用いられる金属材料が腐食による劣化で本来の機能を喪失することがないように、「腐食機構の解明」「再現試験法と寿命予測法の検討」「高耐久性材料の開発」を行い、原子力用機器の信頼性および安全性向上に貢献しております。

核燃料再処理施設用材料の防食に関する研究

核燃料再処理施設では、腐食性の高い高濃度沸騰硝酸中で金属材料を使用するため、腐食劣化による施設の安全性低下が懸念されます。施設の安全性水準向上を目的として、腐食メカニズムの理解と、高耐食性を有する新規材料が望まれています。防食材料技術開発グループでは以下のような研究を進めています。

• 放射性金属イオン種を含む沸騰硝酸環境でのステンレス鋼腐食メカニズムの解明
• 高耐食性を有する超高純度ステンレス鋼の開発
• ステンレス鋼の粒界腐食計算モデルの開発

原子炉内構造物材料の防食に関する研究

高温高圧水環境と強い放射線に曝される原子炉内では、炉内構造材の応力腐食割れに代表される局部腐食が問題となります。防食材料技術開発グループでは以下のような研究を進めています。

• 高温高圧水中におけるステンレス鋼の腐食挙動の分析
• ステンレス鋼の腐食に及ぼす水の放射線分解生成物の影響評価
• 高温高圧水中における応力腐食割れ発生機構の解明
• 炉心模擬環境における電気化学試験装置の開発と腐食試験

福島第一原子力発電所の廃炉に関する研究

福島第一原子力発電所（1F）の廃炉作業は通常運転時と異なる厳しい腐食環境で作業が行われます。長期にわたる廃炉作業の安全性を確保することを目的として、1F特有の腐食トラブルを考慮した知見が望まれています。防食材料技術開発グループでは以下のような研究を進めています。

• 水の放射線分解で生じる生成物によって加速される構造材料腐食メカニズムの解明
• 原子炉格納容器壁面の液膜環境下の構造材料腐食メカニズムの解明
• 構造材の腐食を防ぐ腐食抑制剤の開発

加速器駆動形システムの実現に向けたターゲット窓材評価技術の開発

放射性廃棄物の減容化・有害度低減を目的とする加速器駆動システム（ADS）の実現に向け、鉛ビスマス環境における鉄鋼材料の腐食抑制技術の確立が望まれています。防食材料技術開発グループでは以下のような研究を進めています。

• 適切な鉛ビスマス使用環境（温度・酸素濃度）の評価
• 酸素濃度制御・計測に用いるセンサー技術の研究開発