AbstractA blanket with Pb-17Li molten alloy as breeder material, low activation (LA) martensitic steel as structural material and water as coolant has been considered for the SEAFP reference plant model (SEAFP Safety and Environmental Assessment of Fusion Power). In this report the compatibility aspects of this system are examined. The corrosion mechanism of martensitic steels is based on dissolution of metallic components of the material in the liquid alloy and on their precipitation in areas of reduced temperature, where the solubility limits of the metallic elements are exceeded. The corrosion rate of martensitic steel is therefore controlled by a number of physico-chemical parameters, such as the temperature at the metal-Pb-17Li alloy interface, the temperature of the cold zone, the temperature difference ΔT, the velocity of molten Pb-17Li alloy, the diffusion rates of dissolved metallic elements, etc. The existing data demonstrate that the corrosion is homogeneous and the weight loss is linear with time. The corrosion rate can be considered acceptable from the engineering point of view. Moreover, the use of aluminide coatings to decrease tritium permeability seems to increase appreciably the corrosion resistance.
Pb-17Li溶融合金を増殖材とし、低活性(LA)マルテンサイト鋼を構造材料とし、水を冷却材とするブランケットが、SEAFP参照プラントモデル(SEAFP:核融合動力の安全性評価)において検討されてきた。本報告では、このシステムの適合性の諸側面を検討する。マルテンサイト鋼の腐食機構は、液体合金中への材料の金属成分の溶解と、金属元素の溶解度限界を超える低温領域でのそれらの析出に基づく。したがって、マルテンサイト鋼の腐食速度は、金属-Pb-17Li合金界面の温度、低温領域の温度、温度差ΔT、Pb-17Li溶融合金の流速、溶解金属元素の拡散速度など、多くの物理化学的パラメータによって制御される。既存のデータは、腐食が均一であり、重量減少が時間に対して線形であることを示している。腐食速度は、工学的観点から許容可能であると考えられる。さらに、トリチウム透過性を低減するためのアルミナイド被覆の使用は、耐食性を著しく向上させると思われる。