Thermochemical and thermophysical properties of minor actinide compounds

マイナーアクチノイド化合物の熱化学的及び物理的特性

湊 和生 ; 高野 公秀 ; 音部 治幹  ; 西 剛史; 赤堀 光雄; 荒井 康夫

Minato, Kazuo; Takano, Masahide; Otobe, Haruyoshi; Nishi, Tsuyoshi; Akabori, Mitsuo; Arai, Yasuo

現行の核燃料サイクルでは高レベル放射性廃棄物に区分されているマイナーアクチノイド(MA: Np, Am, Cm)を燃焼・核変換することが将来の選択肢として考えられている。MA含有燃料の設計及び挙動評価には、MA化合物の熱化学的及び物理的特性が必要であるが、それらの特性はよく知られていない。MA含有燃料の研究開発の基盤を支えるため、アクチノイド窒化物及び酸化物の特性測定評価を行った。格子定数及びその熱膨張を高温X線回折法により測定評価した。比熱容量を投下型熱量計により、熱拡散率をレーザーフラッシュ法により、それぞれ測定評価した。熱伝導率を比熱容量,熱拡散率及び密度から評価した。酸素ポテンシャルを熱起電力法により測定評価した。

Burning or transmutation of minor actinides (MA: Np, Am, Cm) that are classified as the high-level radioactive waste in the current nuclear fuel cycle is an option for the advanced nuclear fuel cycle. Although the thermochemical and thermophysical properties of minor actinide compounds are essential for the design of MA-bearing fuels and analysis of their behavior, the experimental data on minor actinide compounds are limited. To support the research and development of the MA-bearing fuels, the property measurements were carried out on minor actinide nitrides and oxides. The lattice parameters and their thermal expansions were measured by high-temperature X-ray diffractometry. The specific heat capacities were measured by drop calorimetry and the thermal diffusivities by laser-flash method. The thermal conductivities were determined by the specific heat capacities, thermal diffusivities and densities. The oxygen potentials were measured by electromotive force method.