[3G01-05] Fundamental Properties 1

[3G01] Deuterium diffusion in Zr-alloy oxide produced in air

＊Taro Kato¹, Ikuji Takagi¹, Kan Sakamoto² (1.Kyoto University Graduate School of Engineering and Faculty of Engineering, 2.Nippon Nuclear Fuel Development Co.)

Keywords:Cladding, Zr-alloy, Hydrogen diffusion, Atmospheric oxidation, Oxide film

軽水炉の燃料被覆管に用いられているＺｒ合金は、冷却水との反応で酸化膜を表面に生成し、その際に発生した水素を吸収して水素脆化を起こす可能性がある。合金と水との間に存在する酸化膜の水素拡散係数は非常に小さく、水素吸収に対するバリアとして働くため、水素の酸化膜中での拡散機構を調べることは、被覆管の安全性を確認するうえで重要である。本研究では、高温大気中(400-600℃)で生成した酸化膜中と高温高圧水蒸気中で生成した酸化膜中の重水素拡散挙動をイオンビーム分析を用いて調べた。その結果、大気中で生成した酸化膜のほうが重水素の拡散が遅いことが分かった。水素の拡散は、酸化膜中の水素量に依存する可能性が高いと思われる。