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Thermal conductivities of hypostoichiometric (U, Pu, Am)O$$_{2-x}$$ oxide

亜化学量論組成の(U, Pu, Am)O$$_{2-x}$$酸化物の熱伝導率

森本 恭一 ; 加藤 正人  ; 小笠原 誠洋*; 鹿志村 元明

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

(U$$_{0.68}$$Pu$$_{0.3}$$Am$$_{0.02}$$)O$$_{2-x}$$固溶体(x=0.0-0.1)の熱伝導率について900$$sim$$1773Kの温度範囲で研究した。熱伝導率はレーザーフラッシュ法によって測定された熱拡散率より算出した。約1400Kまでの熱伝導率の実験値は次のようなフォノン輸送モデルで記述することができた。$$lambda$$=(A+BT)$$^{-1}$$, A(x)=2.89$$times$$x+2.24$$times$$10$$^{-2}$$(m K/W), B(x)=(-6.70$$times$$x+2.48)$$times$$10$$^{-4}$$(m/W)。実験的に得られたA値は計算値と良い一致を示した。実験的に得られたB値はx$$<$$0.04では計算値と一致するが、x$$>$$0.04では計算値とは合わなかった。この理由については明確になっていないが、計算に使用される試料の融点の不確かさによるものと思われる。

The thermal conductivities of (U$$_{0.68}$$Pu$$_{0.3}$$Am$$_{0.02}$$)O$$_{2-x}$$ solid solutions (x = 0.0 - 0.1) were studied at temperatures from 900 to 1773 K. Thermal conductivities were obtained from the thermal diffusivity measured by laser flash method. The thermal conductivities obtained experimentally up to about 1400K could be expressed by a classical phonon transport model, $$lambda$$ = (A+BT)$$^{-1}$$, A(x) = 2.89$$times$$x + 2.24$$times$$10$$^{-2}$$ (m K/W) and B(x) = (- 6.70$$times$$x + 2.48) $$times$$ 10$$^{-4}$$ (m/W). The experimental values of A showed a good agreement with theoretical predictions. The experimental values of B could be fairly expressed by the theoretical prediction in the region x $$<$$ 0.04, but not deviated from the ones in the region x $$>$$ 0.04. Although this reason could not be understood well, it is most likely that the uncertainty in the measurement of melting temperature cause this difference.

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パーセンタイル:88.61

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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