為了將使用完的核廢料再處理而實(shí)際運(yùn)用的方法是PUREX法(濕式再處理技術(shù))。這種方法中,因?yàn)槭褂昧烁邷?、高濃度硝酸,所以大量使用?a href="http://www.gl123.net/" target="_blank" title="不銹鋼管" style="color: rgb(255, 0, 0); text-decoration: underline;">不銹鋼管。但在用硝酸對用完的核燃料加以溶解時(shí),產(chǎn)生了比硝酸的氧化還原電位更高的氧化還原電位的金屬離子,從而形成了氧化性極強(qiáng)的環(huán)境,這是一種從鈍態(tài)轉(zhuǎn)向過鈍態(tài)的環(huán)境。因此,此時(shí)存在由高濃度硝酸引起的晶間腐蝕、焊接熱影響部分的腐蝕等腐蝕問題。
對于高濃度的硝酸使用的不銹鋼管,其中有為了提高耐晶間腐蝕性而把碳含量嚴(yán)格地控制在0.02%以下制造的304L不銹鋼和310不銹鋼,以及因?yàn)榈吞紶顟B(tài)下也可以析出M23C6合金,所以為了防止這種情況發(fā)生,對核廢料再處理技術(shù)先進(jìn)的法國研制開發(fā)了添加鈮25Cr-20Ni-0.25Nb的不銹鋼(Uranus65),在日本也進(jìn)行了制造。1977年開始運(yùn)轉(zhuǎn)的日本東海再處理工廠,1977年開始運(yùn)轉(zhuǎn)的日本東海再處理工廠,根據(jù)各工程的條件而使用的材料有所不同,但是對耐腐蝕性要求不是很高的裝置采用了SUS304L不銹鋼。對耐腐蝕性要求高的裝置采用了310系鋼種。起初主要采用進(jìn)口的Uranus65鋼用于制作熔化槽、硝酸回收蒸發(fā)鍋爐等,之后限制雜質(zhì),提高耐腐蝕性的日本國產(chǎn)310Nb不銹鋼也得到了應(yīng)用。作為再處理裝置用的不銹鋼,如表4.2所示,由表4.2可以看出,為了極力控制焊接影響部位的鉻碳化合物而降低碳含量,或者在310Nb不銹鋼中限制了硅和磷的含量。此外,在304ULC不銹鋼中,為了提高在硝酸中的耐腐蝕性,極力限制磷含量到0.015%以下的鋼業(yè)得到制造。通過反復(fù)進(jìn)行了20次的65%沸騰硝酸腐蝕試驗(yàn)得出,如果固溶處理材料在腐蝕度為0.1mm/a以下,650℃×2h的敏化處理材料在腐蝕度為0.2mm/a以下的話,具有優(yōu)良的腐蝕性。
改善了鈦和耐全面腐蝕性的Ti-5a合金已在日本東海再處理工廠被用于制造鈾、钚溶液蒸發(fā)鍋爐和熱回收蒸發(fā)鍋爐。此外,因?yàn)殇喸谙跛岘h(huán)境中具有穩(wěn)定的耐腐蝕性,所以在日本青森縣六所村的再處理工廠在其連續(xù)式溶解槽中使用了鋯。