Thermal conductivities of (U,Pu,Am)O solid solutions

(U,Pu,Am)O固溶体の熱伝導率

森本 恭一 ; 加藤 正人   ; 小笠原 誠洋*; 鹿志村 元明; 安部 智之

Morimoto, Kyoichi; Kato, Masato; Ogasawara, Masahiro*; Kashimura, Motoaki; Abe, Tomoyuki

再処理から燃料製造までの期間のPu原料粉の保管期間が長期化することによってMOX製品中のAm含有率が数%にまで増加する。本研究では、熱物性に対するAmの効果を明確に示すことの一環としてAmを含有したMOX燃料の熱伝導率を調査した。Amが約0.7. 2, 3%含有した3種類のペレットを用意し、O/M=2.00の条件で熱拡散率を測定した。試料の熱伝導率を求めるために必要な比熱容量はUO, PuO, AmOの比熱容量よりKopp-Neumann則を用いて算出した。試料の熱拡散率,比熱容量,密度より熱伝導率を求め、Am含有MOXの熱伝導率のAm含有率依存性及び温度依存性について評価した。

Plutonium and uranium mixed oxide (MOX) fuel with high Pu content have been developed as a fuel of fast reactor (FR). As the storage time of Pu raw material between reprocessing and fabrication increases, americium content of the fabricated MOX fuel increases up to a few percent. In this work, the thermal conductivity of MOX fuel containing Am was investigated as a part of clarifying the effect of Am content on thermal physical properties. The pellets of (Am Pu U)O, (Am Pu U)O and (Am Pu U)O were prepared. The oxygen to metal ratio (O/M ratio) of sintered pellet was adjusted to 2.00. The thermal diffusivity measurement was carried out in the range of temperature from 900 K to 1700 K by the laser flash method, and thermal conductivity of these pellets was evaluated. The heat capacity for evaluating thermal conductivity was derived from heat capacity of UO, PuO and AmO by using the Kopp-Neumann rule.