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報告書

被覆燃料粒子の応力計算のためのCode-B-2.5.2

相原 純; 後藤 実; 植田 祥平; 橘 幸男

JAEA-Data/Code 2019-018, 22 Pages, 2020/01

JAEA-Data-Code-2019-018.pdf:1.39MB

Pu燃焼高温ガス炉とは、再処理Puの量を安全に減らすための高温ガス炉である。Pu燃焼高温ガス炉では、PuO$$_{2}$$-YSZの微小球にZrC層を被覆し、更にSiC-TRISO被覆を施したCFPを用いる計画である。ZrC層の役割は、酸素ゲッターである。主に、このPu燃焼高温ガス炉のCFPにも適用するための現時点で可能な範囲での準備として、高温ガス炉の燃料であるCFPの内圧破損確率評価のための、健全CFPの被覆層の応力計算用コードシステムであるCode-B-2を改良し、Code-B-2.5.2とした。本報告では、Code-B-2.5.2の基礎式を報告する。

論文

Sintering behavior of (U,Ce)O$$_{2}$$ and (U,Pu)O$$_{2}$$

中道 晋哉; 廣岡 瞬; 砂押 剛雄*; 加藤 正人; Nelson, A.*; McClellan, K.*

Transactions of the American Nuclear Society, 113(1), p.617 - 618, 2015/10

CeO$$_{2}$$はPuO$$_{2}$$の模擬物質として多くの研究が行われている。Dorrは(U,Ce)O$$_{2}$$の焼結に関して、ハイパーストイキオメトリ領域では還元雰囲気と比べて低温で焼結が進むことを報告している。しかし、試料の酸素/金属比は正確にはコントロールされておらず、(U,Ce)O$$_{2}$$と(U,Pu)O$$_{2}$$の類似性について定量的な議論はされていない。よって本研究では、(U,Ce)O$$_{2}$$と(U,Pu)O$$_{2}$$の焼結挙動について調べ、酸素欠陥の影響について評価を行った。

口頭

PuO$$_{2}$$の不定比性、電気伝導率及び酸素拡散係数

加藤 正人; 渡部 雅; 中村 博樹; 町田 昌彦

no journal, , 

これまで報告したPuO$$_{2}$$の酸素ポテンシャルの測定結果を基に欠陥化学による評価を行いKr$"o$ger-Vinkの図を作成し、不定比性、電気伝導率、酸素拡散係数との関係を評価した。

口頭

Enthalpy measurement and evaluation of heat capacity on PuO$$_{2}$$

森本 恭一; 小笠原 誠洋*

no journal, , 

MOXの比熱は熱伝導率の評価や原子炉の過渡事象及び過酷事故の評価において重要となる熱物性値の一つである。MOXの比熱はNeumann-Kopp則よりUO$$_{2}$$とPuO$$_{2}$$の比熱の組成平均から評価されるケースが多いが、PuO$$_{2}$$の比熱の測定データは少なく、特に高温領域の比熱の温度依存性については現在も議論されている。本試験ではPuO$$_{2}$$のエンタルピーの測定と比熱の評価を行った。試料はPuO$$_{2}$$粉末を焼結してO/Mを2.00に調整したものである。この試料についてドロップカロリーメータを用いて980$$sim$$2160Kの範囲でエンタルピー測定を実施した。また、試料とタングステン製容器の反応を抑制するために測定ではレニウム製内容器を使用した。エンタルピーは温度に対し1900K辺りまでは一定の割合で上昇し、これ以上ではその上昇割合が大きくなった。これは比熱が1900K以上では上昇することを示す。

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