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海水が核燃料を腐食させる方法

海水は、核燃料にとって非常に腐食性の環境です。これは、海水が塩化物イオンを含む多くの溶存塩が含まれており、核燃料の金属表面と反応してさまざまな腐食生成物を形成できるためです。これらの腐食生成物は、核燃料の故障につながる可能性があります。

海水で発生する腐食の最も一般的なタイプは、ガルバニック腐食です。これは、海水などの電解質溶液で2つの異なる金属が互いに接触している場合に発生します。よりアクティブな金属(アノード)は腐食しますが、あまりアクティブな金属(カソード)が保護されます。核燃料の場合、ウラン合金被覆はアノードであり、ジルコニウム合金グリッドスペーサーはカソードです。

海水で発生する可能性のあるもう1つの腐食は、腐食を孔食とすることです。これは、金属表面に小さなピットが形成されたときに発生します。これらのピットは成長し、最終的には金属の故障につながります。孔食は、多くの場合、海水中の塩化物イオンの存在によって引き起こされます。

ストレス腐食亀裂は、海水で発生する可能性のある別のタイプの腐食です。これは、金属がストレスと腐食性環境の両方にさらされるときに発生します。ストレスにより金属が亀裂を引き起こす可能性があり、腐食性の環境が亀裂を成長させる可能性があります。ストレス腐食亀裂は、多くの場合、海水中の塩化物イオンの存在によって引き起こされます。

核燃料の腐食は、多くの深刻な結果をもたらす可能性があります。核燃料の故障につながる可能性があり、それが環境に放射性物質を放出することができます。これは、人間の健康と環境に壊滅的な影響を与える可能性があります。

核燃料の腐食を防ぐために、多くの異なる技術が使用されます。これらには、ジルコニウム合金などの腐食耐性材料の使用、および保護コーティングの使用が含まれます。さらに、水化学制御対策の使用は、核燃料の腐食を減らすのに役立ちます。

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