合金

原子力の安全

原子力発電の基礎:脱成分腐食とは

- 脱成分腐食の概要脱成分腐食とは、ある種の合金を構成する元素のうち、特定の元素だけが溶け出すことで起きる腐食現象です。合金とは、異なる金属を混ぜ合わせて作られる金属材料です。合金は、それぞれの金属の特性を活かし、より優れた強度や耐食性を持つように設計されています。しかし、特定の環境下では、合金を構成する元素の一部が選択的に溶け出すことがあります。これが脱成分腐食です。一見すると、表面は腐食されていないように見えても、内部では強度が著しく低下している場合があり、予期せぬ破損につながる恐れがあります。例えば、真鍮(銅と亜鉛の合金)を高温の水蒸気にさらすと、亜鉛だけが選択的に溶け出す脱亜鉛腐食という現象が起こります。すると、見た目は腐食していないように見えても、実際には内部がスカスカの状態になり、もろくなってしまいます。原子力発電所では、高温高圧の水や蒸気を利用してタービンを回し発電しています。原子炉や配管などの機器には、高い強度や耐熱性を持つ合金が使用されていますが、脱成分腐食はこれらの機器にとっても深刻な問題を引き起こす可能性があります。 もし、原子炉や配管で脱成分腐食が進行すると、冷却材の漏洩や配管の破断など、重大事故につながる恐れがあります。そのため、原子力発電所では、材料の選定、水質の管理、運転条件の調整など、様々な対策を講じることで脱成分腐食の発生を抑制し、安全性の確保に努めています。
原子力施設

原子力発電の心臓部を守る!インコネル合金の活躍

原子力発電所の中枢である原子炉は、想像を絶する高温・高圧、そして放射線が飛び交う過酷な環境です。このような環境下では、通常の金属ではたちまち溶けてしまったり、もろくなってしまったりするため、特別な素材が必要となります。その役割を担うのが、「インコネル」と呼ばれる特殊な金属です。インコネルは、ニッケルを主成分として、クロムやモリブデン、ニオブといった金属を独自の配合で混ぜ合わせることで、並外れた強度と耐食性を実現しています。 高温に晒され続けても変形しにくいため、原子炉の構造材として最適です。また、強い放射線を浴び続けても劣化しにくいため、長期間にわたって安定した運転に貢献します。さらに、酸やアルカリなどの腐食性物質にも強く、原子炉内で発生する様々な化学反応にも耐えられます。インコネルは、まさに原子力発電所の過酷な環境において、その能力を遺憾なく発揮する、縁の下の力持ちと言えるでしょう。