核能電廠鋯合金氫脆化之超音波非破壞評估技術開發研究---具方向性氫析出物之超音波非破壞檢測技術開(III)

核能電廠高燃耗燃料，如鋯合金，因運轉過程之中子照射，以及循環水腐蝕而產生吸氫作用，會在材質上產生氫脆化 (Embrittlement) 現象，進而影響該材料的破壞韌性(Fracture Toughness)以及其他機械性質而構成核能電廠的結構安全及可靠性。自1950 年代起，研究中之發現鋯合金中的含氫量會直接影響到材料的延展性，進而降低該材料的破壞韌性。破壞性的熱室量測技術雖然可以準確地測得氫脆化後機械性質的變化，然而這樣的實驗無論在時間上以及金錢上的耗費都十分昂貴。因此，池邊檢測技術是目前檢測氫脆化所引起的機械性質劣化一大發展重點。世界上有關核能工業的研究單位，如EPRI，也正著手於這方面的研究。本計劃主要的研究目標在開發鋯管含氫量之池邊(Poolside)非破壞評估檢測(NDE)技術。技術開發重點則以開發適合核能科技之非接觸性且具高精密度之超音波顯微鏡及雷射超音波技術為主。在過去的研究中，本計畫已經證實前述二項NDE 技術具有足夠的解析力，且成功判定出不同氫含量的鋯管試片。在未來的一年度研究中，本計畫將進一步將這二項NDE 技術繼續推向池邊檢測的目標。鋯管的機械性質除了受到氫含量的影響外，氫析出物的方向也嚴重地影響到鋯管的機械性質。在同一氫含量下，徑向(Radial direction)的氫析出物比起周向(Circumferential direction)的氫析出物，對鋯管機械性質的減損有著更為顯著的影響。因此在開發檢測鋯管氫含量的 NDE 技術的過程中，對於徑向與周向氫析出物對於的鋯管超音波波傳所造成的影響探討是除了氫含量外，一個重要的課題。本計畫將於今年度的研究計畫中探討不同氫含量下，各種不同的周向/徑向氫析出物對於鋯管超音波波傳所造成的定量影響。

系統編號:PB9402-0094
原計畫編號:NSC94-2623-7182-002