原子力発電の教科書

-原子力における腐食割れの3要素-照射誘起応力腐食割れ（IASCC）は、原子力プラントで使用される材料で発生する重大な腐食現象です。IASCCの発生には、3つの主要な要素が関与しています。まず、応力です。材料が応力下にあると、腐食に対する抵抗力が低下します。原子力プラントでは、圧力や熱サイクルによって材料にかなりの応力が加わります。次に、腐食環境があります。原子力プラントの冷却水には、腐食剤を多く含んでいます。これらには、塩化物イオン、硫酸イオン、フッ化物イオンなどがあります。これらの腐食剤は、材料の表面の保護酸化膜を破壊し、腐食を促進します。最後に、放射線照射があります。放射線照射は、材料中に欠陥や空孔などの微細構造の変化を引き起こします。これらの変化により、材料の腐食耐性が低下し、IASCCが発生しやすくなります。

通常の原子炉冷却系統は、高温の原子炉から生成された熱を安全に除去し、原子炉を安定的に運転するための重要なシステムです。このシステムは、通常は能動的な機器、つまりポンプや弁を使用して、冷却水を炉心を通じて循環させます。冷却水は熱を吸収して蒸気に変わり、タービンを回転させて発電します。このような能動的な冷却システムは、外部電源に依存しており、停電や機器の故障が発生すると、原子炉を冷却できなくなります。そこで開発されたのが、受動的崩壊熱除去システムです。このシステムでは、能動的な機器に依存することなく、原子炉の崩壊熱を安全に除去します。