热态功能测试（Hot Functional Test, HFT）是核电厂正式装料之前的试运行阶段。理想的HFT水化学可以在核电关键设备表面形成一层稳定、保护性的预氧化膜，有效降低设备材料在后续正常运行过程中的腐蚀速率、金属离子的释放率及腐蚀产物膜中放射性核素的掺杂，从而降低核电厂的辐射剂量率。鉴于压水堆（PWR）一回路采用注Zn水化学降低核电关键设备表面辐射剂量率和腐蚀速率的成功经验，HFT水化学中注Zn也被预期能有效降低随后正常运行期间设备表面的腐蚀速率和辐射剂量率。 

　　中科院金属所核电结构材料的环境疲劳性能评价课题组近期在国家自然科学基金面上项目（51971230）的支持下，研究了模拟HFT条件下硼酸、氢氧化锂和硼锂混合溶液中注Zn对核级316LN不锈钢（SS）腐蚀行为的影响规律及相关机制。发现硼酸溶液中注Zn抑制了金属Ni⁰的氧化、溶解和表面富Cr³⁺的内层膜形成，降低了氧化膜的阻抗；氢氧化锂溶液中注Zn促进了热力学稳定、缺陷浓度低的ZnCr₂O₄的形成，提高了氧化膜的阻抗。低浓度的氢氧化锂溶液中注入20-100 ppb Zn可以有效提高316LN SS表面氧化膜的阻抗。从PWR核电厂一回路设备表面氧化膜保护性出发，建议HFT和运行水化学中均注Zn。相关结果已发表于Corrosion Science，215，2023，111052。 

核级316LN SS在注Zn的HFT水化学（硼酸溶液、氢氧化锂溶液、硼锂混合溶液及注入0-150 ppb Zn的0.5 ppm Li溶液）中的氧化膜阻抗及氧化膜形成示意图

 

（核电结构材料的环境疲劳性能评价研究组 供稿）