γ辐照下硼锂协同与溶解氢对水辐解及材料电化学行为的影响OA

水化学环境是压水堆能否安全运行的重要因素,水化学环境的改变会影响材料腐蚀行为与辐射场分布,进而威胁反应堆结构完整性和运行安全边界。本文采用原位辐照-电化学联合表征技术,探究了γ辐射场中关键环境参数(吸收剂量、溶解氢浓度、硼酸与氢氧化锂协同浓度)对水辐射分解(辐解)行为及材料腐蚀电化学特性(腐蚀电位、腐蚀电流密度)的影响。实验结果表明,水辐射分解程度和材料腐蚀倾向随吸收剂量的增加而增强,表现为腐蚀电位负向偏移、腐蚀电流密度上升。其次,溶解氢能有效抑制水辐解,降低腐蚀电流密度,同时诱导腐蚀电位正向偏移。相较于单一的硼酸或氢氧化锂浓度增加对水辐解的加剧作用,硼锂浓度在实验范围内的协同变化对水辐解的促进作用不显著。然而,硼锂浓度的协同升高却会加剧材料腐蚀,表现为腐蚀电位下降、腐蚀电流密度上升,最终导致金属耐蚀性能减弱和整体腐蚀进程加速。研究表明,吸收剂量的增加会促进水辐解及材料腐蚀,溶解氢能有效抑制水辐解并降低腐蚀电流密度,而硼锂协同浓度对水辐解作用不显著,但浓度的协同升高却会加剧材料电化学腐蚀。本文研究可为核反应堆结构材料的抗辐照-腐蚀协同设计提供理论依据,并为核设施延寿与安全评估提供数据支撑。