合肥综合性国家科学中心能源研究院在聚变堆磁场环境下活化腐蚀产物安全评价领域取得系列新进展
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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在聚变堆磁场环境下活化腐蚀产物安全评价领域取得系列重要进展。研究团队围绕中国低活化铁素体/马氏体钢CLF-1在磁场环境中的腐蚀行为，从水腐蚀特性、腐蚀产物迁移规律及表面粗糙度影响三个维度开展了系统性研究，相关成果在新锐期刊分区表一区期刊《Nuclear Materials and Energy》上陆续发表3篇论文。这一系列研究成果为聚变堆冷却水系统的放射性安全评价提供了关键科学依据。
研究团队围绕中国低活化铁素体/马氏体钢CLF-1在磁场环境中的腐蚀行为开展系统研究：在EAST装置磁场中，首次在托卡马克真实磁场环境下系统观测其水腐蚀行为，发现洛伦兹力改变溶液离子运动轨迹、磁梯度力驱动顺磁性物质向样品表面迁移，共同改变腐蚀产物分布形态;在0~1 T磁场中，不同表面粗糙度实验表明，高粗糙度表面腐蚀加速更明显，因此工程上应降低管道内壁粗糙度;同时，通过分离主要腐蚀产物组分并开展不同磁场强度下迁移实验，首次揭示了磁场对低活化钢腐蚀产物迁移的影响规律，为活化腐蚀产物安全评价提供关键实验依据。
当前，研究团队正在聚变堆活化腐蚀产物研究领域持续深耕，涵盖强磁场环境高温高压实验平台建设、模拟与安全评价工具开发以及防治系统样机研发等多个方向。未来，团队将进一步聚焦腐蚀产物在聚变堆实际磁场环境中的迁移行为研究，持续推进活化腐蚀产物防控技术开发与产业化应用拓展，为聚变能源的安全评价与应用提供支持。
图1 EAST装置磁场腐蚀实验图
图2 不同磁场下FeCr2O4迁移结果的俯视图以及各区域比例
图3 磁场电化学腐蚀实验装置图
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