ZrN含有アクチノイド窒化物固溶体の熱伝導率

Thermal conductivity of ZrN-containing actinide nitride solid solutions

西 剛史; 高野 公秀 ; 伊藤 昭憲; 市瀬 健一 ; 黒澤 達也; 赤堀 光雄; 荒井 康夫

Nishi, Tsuyoshi; Takano, Masahide; Ito, Akinori; Ichise, Kenichi; Kurosawa, Tatsuya; Akabori, Mitsuo; Arai, Yasuo

加速器駆動変換システム(ADS)用燃料の中で、ZrNを含有したアクチノイド窒化物固溶体は高熱伝導率,高融点等の核変換に適した特徴を有するMA含有燃料の有力な候補と考えられている。本研究では、レーザフラッシュ法により測定した熱拡散率と投下型熱量法により測定した比熱を用いて熱伝導率を算出し、その温度依存性及び組成依存性について検討を行った。その結果、(Zr,Pu,Am)N固溶体の熱伝導率は(PuAm)Nより大きく、温度とともに顕著に増加する傾向があることを明らかにした。このような傾向を示すのは(Zr,Pu,Am)N固溶体の熱伝導の中で電子伝導による寄与が増加したものと考えられる。一方、(Zr,Pu,Am)N固溶体の熱伝導率はZrNの含有率の増加に伴い熱伝導率は大きくなるものの、ZrNと(PuAm)Nの加成則によって推定される値よりも小さい値を示す結果が得られた。これは固溶体中の異種金属原子間で生じるフォノン散乱による熱抵抗が熱伝導率の低下に影響しているものと考えられる。

no abstracts in English