近日,合肥综合性国家科学中心能源研究院辐射防护与安全研究中心团队在强磁场环境中低活化钢水腐蚀产物形成方面的研究成果以“Effects of 14T high magnetic field on the formation and migration behavior of CLF-1 steel corrosion products”为题发表在Nuclear Materials and Energy期刊上。
论文依托中科院强磁场中心PPMS综合物性测量系统超导磁体,在含氯水溶液中对CLF-1钢样品进行腐蚀,腐蚀在14 T强磁场中进行。并利用ANSYS软件模拟了14T磁场中样品周围的磁通密度分布。实验研究了强磁场环境中腐蚀产物的产生和迁移行为。研究发现14T磁场的存在增加了腐蚀坑的数量,改变了腐蚀产物的分布。
活化腐蚀产物向堆芯外迁移可能对环境和公众健康造成危害。本研究的结果可以为强磁场环境聚变堆冷却系统活化腐蚀产物的评估和治理提供重要参考。
相关工作得到了国家自然科学基金、国家大科学中心协同创新项目、安徽省自然科学基金的资助。论文合作者还包括了中国科学院等离子体物理研究所和中国科学技术大学团队成员。研究团队将进一步探索强磁场环境对腐蚀产物产生与迁移行为的影响,助力更精确地评估聚变堆活化腐蚀产物的分布情况,为推动聚变能的安全利用做出贡献。
文章链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352179125000468
CFETR包层磁场分布图
实验过程示意图
强磁场环境中样品周围磁场分布图与腐蚀后的样品照片
腐蚀过程原理图
磁场对腐蚀过程影响示意图