水作為反應(yīng)堆的主要冷卻劑之一,在經(jīng)過(guò)堆芯的輻照區(qū)時(shí)會(huì)產(chǎn)生輻解,生成具有強(qiáng)氧化性的O₂、H₂O₂等產(chǎn)物,這些產(chǎn)物會(huì)對(duì)材料的腐蝕速率造成影響,進(jìn)而影響反應(yīng)堆的活化腐蝕產(chǎn)物源項(xiàng)。在已有理論和模型的基礎(chǔ)上,將水輻照分解計(jì)算和材料腐蝕速率計(jì)算結(jié)合起來(lái),以評(píng)估水輻照分解對(duì)反應(yīng)堆材料腐蝕速率的影響。根據(jù)反應(yīng)堆的運(yùn)行工況,計(jì)算出冷卻回路中水輻解的主要產(chǎn)物O₂和H₂O₂的產(chǎn)額在0.1～10μmol·L^-1之間,結(jié)合電化學(xué)中的混合電位理論,進(jìn)一步計(jì)算得出SS316材料的電化學(xué)腐蝕速率在0.012～0.026 g·m^-2·h^-1范圍內(nèi)。

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【部分圖文】：

圖1 T=25℃、DR=2.0 Gy·s-1、pH=10.6條件下模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

通過(guò)上述驗(yàn)證，確認(rèn)了模型的合理性和準(zhǔn)確性，因此可以用此模型來(lái)計(jì)算反應(yīng)堆條件下水的輻照分解過(guò)程。在反應(yīng)堆中，水的輻照分解實(shí)際受到一定劑量比的γ輻照和中子輻照。由于目前暫沒(méi)有混合射線的具體劑量率及其射線比例的準(zhǔn)確值，所以本文擬定γ輻照和中子輻照比例為1:1，劑量率范圍10～1000....

圖2 水輻解產(chǎn)物H2O2和O2穩(wěn)態(tài)濃度隨劑量率的變化

在反應(yīng)堆中，水的輻照分解實(shí)際受到一定劑量比的γ輻照和中子輻照。由于目前暫沒(méi)有混合射線的具體劑量率及其射線比例的準(zhǔn)確值，所以本文擬定γ輻照和中子輻照比例為1:1，劑量率范圍10～10000Gy·s-1的輻射強(qiáng)度進(jìn)行輻照分解計(jì)算，該劑量率范圍涵蓋了反應(yīng)堆的預(yù)期運(yùn)行工況，溫度取為2....

圖3 SS316陽(yáng)極極化曲線，實(shí)驗(yàn)值和擬合值的比較

式中：icorr表示陽(yáng)極極化電流密度；E表示陽(yáng)極電極電位。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和擬合數(shù)據(jù)比較如圖3所示。通過(guò)上述步驟，可得到電化學(xué)反應(yīng)中的陰極和陽(yáng)極電流密度和電極電位的關(guān)系，即陰極和陽(yáng)極極化曲線。將陰陽(yáng)極的極化曲線用一個(gè)坐標(biāo)系表示，即得到伊文斯腐蝕極化圖，其中陰陽(yáng)極化曲線的交點(diǎn)即為自腐蝕的穩(wěn)....

圖4 實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同氧氣濃度下304不銹鋼腐蝕極化[10]

對(duì)比圖4和圖5可以看出：在561K溫度下，304不銹鋼在氧氣含量12×10-9和100×10-9的高溫水中的自腐蝕電流密度分別在1.1×10-6A·cm-2和5×10-6A·cm-2左右，實(shí)驗(yàn)值和模擬值差別很小，且實(shí)驗(yàn)測(cè)出的陰極極化曲線和模擬得到的陰極極化曲線在趨勢(shì)和量級(jí)上也....

本文編號(hào)：4017173