水輻解對反應堆材料SS316腐蝕速率的影響研究

王曉東 張競宇 陳義學 郭慶洋 樊雨軒 梁秋瑩 熊雯雯

（華北電力大學核科學與工程學院 北京 102206）

在水冷反應堆中，活化腐蝕產物是放射性輸運的重要載體。研究表明，在反應堆系統運行、維修維護及退役等環節，對輻射防護、個人和集體劑量以及安全分析等影響最大的因素是活化腐蝕產物（Activated Corrosion Products，ACPs）。因此，對于水冷反應堆來說，回路中活化腐蝕產物源項的精確計算很有必要。作為活化腐蝕產物源項計算的重要參數，冷卻劑管道材料在不同工況下的腐蝕率一直是研究的重點。目前針對反應堆材料腐蝕率的確定主要基于實驗，但由于實驗條件的限制，很難完全模擬真實反應堆冷卻回路的情況，特別是輻射場的影響。而在真實反應堆中，由于堆芯內存在很強的電離輻射，會導致冷卻劑中水的大量輻解，生成O2、H2O2、eaq、OH等產物。其中O2、H2O2會使水化學環境發生顯著改變，使其具有氧化性。當SS304、SS316等反應堆材料與具有氧化性的冷卻劑接觸時，會在材料表面形成原電池，發生電化學反應，導致材料的電化學腐蝕，改變材料的腐蝕率，進而對活化腐蝕產物源項的計算帶來影響?；诖耍疚膶⑺妮椪辗纸庥嬎愫筒牧系母g速率計算相結合，來評估水輻解對反應堆材料腐蝕速率的影響。

1 水輻照分解計算

1.1 理論模型

水受到γ射線或強中子的照射時，會輻解生成一系列分子和離子產物?；瘜W式為：

根據Spur擴散模型，產物濃度的變化可分為兩種效應。直接由輻照分解產生的初級產額和不同產物之間相互反應的生成量或消耗量。……