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燃料被覆管の主成分はジルコニウムという元素です。丈夫で中性子を吸収しにくいという優れた特徴がありますが、水素を多量に吸蔵してしまうと脆くなるという欠点があります。被覆管の外側は水ですから、被覆管の表面が酸化すると水素が発生します。このときに生成する酸化膜は緻密なので、酸化の進行はとても遅く、また、発生した水素も一部しか酸化膜を通り抜けません。しかし、数年という長い間には、被覆管に水素がゆっくりと蓄積していきます。
被覆管の酸化や水素の移動は、下の図に示すよりも複雑な現象のようです。私たちの研究室では、水素の吸蔵や移動を実験的に調べ、水素化を抑制する方法を研究しています。
→ 燃料被覆管について
水素の再分布
被覆管酸化膜中の水素拡散
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