Abstract
鋯四合金管（Zincaloy-4 tube） 主要用於反應器爐心的燃料棒護套及間隔材料；具有良好的機械性質及腐蝕抗性。但在BWR 爐內使用後有局部加速腐蝕（即結瘤腐蝕）的現象，為了充分了解結瘤腐蝕之機制，並確保未來高燃耗燃料長期運轉之完整性；本研究將原始鋯四合金管施以550℃/24hn消除應力的熱處理，再分別制成 TEM試片，於 350℃環境下，以 1 Mev質子照射不同劑量 (0.01dpa,0.1dpa,ldpa)。將已照射之腐蝕試片置於含有 500℃,1500psi水蒸汽之 Autoclave內做腐蝕測試，並利用掃瞄穿透式電子顯微鏡觀察不同劑量下鋯四合金管微結構之改變，及析出物內鐵鉻含量之變化，以充分了解輻射對鋯四合金管微結構的影響與其結瘤腐蝕抗性間之關係。由微結構觀察顯示，鋯管內部析出物的尺寸有隨著輻射劑量增加的現象，析出物所佔的體積比例隨著輻射劑量增加而有下降的趨勢，且其鐵鉻比值於ldpa時有明顯地降低，相對於基地內溶質原子濃度隨著劑量而增加，且分佈更為均勻；而再由腐蝕測試結果可知，不管是否經過熱處理，當輻射劑量愈高，其結瘤腐蝕抗性愈好！由本研究之結果可知，鋯合金基地內之溶質含量與其結瘤腐蝕抗性之好壞有密不可分之關係。溶質量愈高，則結瘤腐蝕抗性愈高。此項成困將應用於未來高燃耗燃料護套之設計上。