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J-GLOBAL ID：202002270318582046   整理番号：20A2212554

ガンマ線照射による酸化膜被覆鋼上での表面濡れ性の向上

Surface wettability enhancement on oxide film coated-steels due to gamma-ray irradiation

著者 (6件)： SUSANTO Wilson (Tokyo University of Marine Science and Technology) ,  SUSANTO Wilson (Center for Energy Studies Gadjah Mada University) ,  IHARA Tomonori (Tokyo University of Marine Science and Technology) ,  HAZUKU Tatsuya (Tokyo University of Marine Science and Technology) ,  MOROOKA Shinichi (Waseda University) ,  KANO Sho (The University of Tokyo)
資料名： Mechanical Engineering Journal (Web)  (Mechanical Engineering Journal (Web))
巻： 7  号： 3  ページ： 19-00585(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0484A  ISSN： 2187-9745  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 超臨界水冷却原子炉(SCWR)の重大事故に関して,未臨界と超臨界条件の間の相変化は,熱伝達率変化がドライアウト事故の大きな原因となるために重要である。このため,照射の下での未臨界条件での金属上での表面濡れ性および沸騰熱伝達に関する基礎的知識が,超臨界冷却原子炉を含む軽水炉中の炉心の熱-水力学設計および安全解析において重要である。金属表面での濡れ性と耐食性を向上させる照射誘起表面活性化(RISA)は1999年に初めて著者等によって明らかにされた。初期の研究において,RISAによる酸化膜被覆材料上での表面濡れ性と沸騰熱伝達の顕著な改善が室温条件において観察された。本研究の目的は,高温高圧条件における金属表面濡れ性に及ぼす酸化金属およびγ線照射の効果を評価することである。本実験において,試験断面は圧力容器を用いて窒素ガスにより12MPaに加圧され,摂氏,20,150,200,250および290まで加熱された。二種類の材料;ステンレス-304およびSCWRの燃料被覆管の有望な材料として考えられているPNC1520と名付けられたオーステナイト系ステンレス鋼を試片として用いた。試片上に酸化膜が380°C,22MPaの超臨界水中で形成した。照射に約600kGy Co-60γ線源を用いた。結果が,γ線照射前では室温において濡れに及ぼす酸化の差異は不明瞭であるが,酸化した試片上での濡れ角は高温で小さくなることを示した。酸化した材料上での水成長率は非酸化材料と比較して僅かに低い。この結果は金属表面上の酸化膜形成はRISAによる表面濡れ性向上に重要な役割を演ずることを示唆している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *オーステナイト系ステンレス鋼 ,  *γ線照射 ,  酸化膜 ,  *濡れ ,  活性化

著者キーワード (5件)： 超臨界水冷却反応器 ,  放射線誘起表面活性化(RISA) ,  沸騰熱伝達 ,  濡れ性 ,  酸化物膜

分類 (1件)： ガンマ線との相互作用  (BK16020W)

引用文献 (8件)：

• Betz, A. R., Xu, J., Qiu, H., and Attinger, D., Do surface with mixed hydrophilic and hydrophobic area enhance pool boiling? Appl. Phys. Lett., Vol. 97 (2010), pp. 141909-1-141909-3.
• Ding, M., and Kantzas, A., Capillary Number Correlations for Gas-Liquid Systems. Petroleum Society of Canada (2004), DOI:10.2118/2004-062.
• Hazuku, T., Hirose Y., Hayashi T., Pollman A., Fukuhara Y., and Takamasa T., Effect of Radiation Irradiation on Surface Wettability under High-temperature and High-pressure Environment, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers (B) (2009) 75-758, 1911-1916.
• Kikuchi, T., Hirose Y., Hazuku T., and Takamasa T., Effect of Radiation Induced Surface Activation on Surface Wettability in High-temperature Condition (2007), ICONE15-10316.
• Otsuka, T., Isotani, T., Nakayama K., Morishige N., Hashizume K., Sugisaki M., and Tanabe T., On the Wettability Change of Oxidized and Gamma Irradiated Zircaloy, water reactor fuel performance meeting (2015), pp.1236.

タイトルに関連する用語 (4件)： ガンマ線照射 ,  酸化膜 ,  被覆鋼 ,  表面濡れ性