AbstractThe kinetics and mechnism of the hydrogen-induced disproportionation of ZrCo was studied experimentally. In general, the time dependence of the disproportionation has a sigmoidal shape. The disproportionation rate increased with increasing initial hydrogen pressure and showed a 3/2-power dependence on the pressure. As for the temperature dependence, the rate increased with temperature only up to 815 K and then decreased at higher temperatures. Namely, a volcano-type pattern was observed in the Arrhenius plot of the rate constant. In addition, a fairly large isotope effect was observed for the rate of disproportionation between hydrogen and deuterium. These results were explained well by a nucleation and nuclei growth model, in which hydrogen solubility in the ZrCo phase was assumed to play an important role.
ZrCoの水素誘起不均化の速度論と機構を実験的に研究した。一般に、不均化の時間依存性はシグモイド形状を示す。不均化速度は初期水素圧の増加とともに増加し、圧力に対して3/2乗依存性を示した。温度依存性については、速度は815 Kまでは温度とともに増加したが、それ以上の温度では減少した。すなわち、速度定数のアレニウスプロットにおいて火山型のパターンが観察された。さらに、水素と重水素の間の不均化速度において、かなり大きな同位体効果が観察された。これらの結果は、ZrCo相における水素溶解度が重要な役割を果たすと仮定した核生成・核成長モデルによってよく説明された。