高温水中での水酸化鉄粒子からのニッケルフェライト生成速度
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概要
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沸騰水型原子炉の冷却水中に含まれる腐食生成物粒子とNiイオンの反応挙動を明らかにするため, 主生成物であるNiFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>の生成速度を反応モデルに従って解析した.腐食生成物模擬粒子としてγ-FeOOHと2種類の非晶質水酸化鉄を用い, 生成したNiFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>量をその磁性を利用して磁気天秤法で<I>in situ</I>測定した.提案した反応モデルでは, 本反応系で水酸化鉄の脱水反応とNiイオンの粒内拡散の2つの現象が同時に進行するとした.水酸化鉄の脱水反応が粒子全体で均一に進行するとし, NiFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>生成率をAvramiの式に従う脱水反応率とNiイオン浸透率の積として表した.Niイオン浸透率は, 粒子を球形と仮定し拡散方程式により解析した.水酸化鉄粒子内でのNiイオンの拡散係数の温度依存性から, 見かけの活性化エネルギーは結晶質のγ-FeOOHが1.24×10<SUP>5</SUP>J/molと最も大きかった.反応モデルから得られたNiFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>生成率の計算値は, 実験値の経時変化をよく説明し, 最終的な生成率の到達値と10%以内の誤差で一致した.
著者
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高橋 燦吉
(株) 日立製作所 日立研究所
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江原 勝也
(株) 日立製作所 電機システム事業本部
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沢 俊雄
(株) 日立製作所 エネルギー研究所
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西野 由高
(株) 日立製作所 日立研究所
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伊藤 久雄
(株) 日立製作所 日立工場
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江原 勝也
(株) 日立製作所 日立研究所
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