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MgOを母材としたAm含有ターゲットの開発; 模擬材料を用いたターゲットの作製試験及び特性評価

Development of Am-dispersed MgO target; Fabrication and characterization of simulated Am-dispersed MgO target

三輪 周平; 逢坂 正彦; 舘 義昭; 田中 健哉

Miwa, Shuhei; Osaka, Masahiko; Tachi, Yoshiaki; Tanaka, Kenya

使用済燃料に含まれる長寿命放射性核種であるマイナーアクチニド(MA)については、その処理処分方法の1つとして、高濃度のMAを不活性母材に分散させたターゲットにより核変換させるという方式がある。本研究は、(Pu, Am)O$$_{2}$$粒子をMgOに分散させたターゲットを対象し、その作製試験に先立ち、Am及びPuの模擬材料としてCeを用い、粉末冶金法によるターゲット作製方法の確立を目的として実施したものである。本研究においては、まず模擬物質CeO$$_{2}$$及び不活性母材MgOを用いて粉末冶金法による試作試験を実施した。その試作試料に対し、X線回折,微細組織観察及び元素分析を行った。その結果、高密度で、反応相が形成されず、球状の分散顆粒が母材中に均質に分散したターゲットであることを確認した。また試作試料に対し、その特性評価として、硝酸への溶解性試験,熱安定性試験,熱伝導度測定を実施した。

In the technology for transmutation of Minor Actinides (MAs) to stable and short-lived nuclides by irradiation in the reactor, one promising candidate for the MA-containing ceramic form is a composite of MA compound and inert matrix, so called "target". In this study, surrogate target which is the combination of CeO$$_{2}$$ as a substitution of (Pu, Am)O$$_{2}$$ with MgO as the inert matrix is fabricated by a simple process based on commercial manufacturing technology for the present fuel. Structural analyses are performed by XRD, SEM observation and EDS analysis. From the results of analysis, the targets with high density, high homogenous dispersion of sphere, non reaction phase are obtained. Thermal stability and thermal conductivity of fabricated target are investigated. Dissolubility to nitride solution, thermal stability and thermal conductivity of fabricated target are investigated.

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