Thermodynamic and static properties of plutonium oxides in magnesia-based inert matrix fuels

酸化マグネシウムを母材としたイナートマトリックス燃料における酸化プルトニウムの熱力学特性

三輪 周平  ; 逢坂 正彦  

Miwa, Shuhei; Osaka, Masahiko

酸化マグネシウムを母材とした酸化プルトニウム含有イナートマトリックス燃料の熱力学特性を調べるために、酸化還元挙動並びに酸素ポテンシャルの測定を熱重量分析法により行った。酸化還元速度は、酸化プルトニウム単体に比べ低くなることがわかった。また酸素ポテンシャルは定比組成近傍において酸化プルトニウム単体に比べ低くなることがわかった。これより、酸化マグネシウムを母材とすることで、イナートマトリックス燃料の熱力学特性が改善される可能性が示唆された。

Reduction-oxidation behaviors and oxygen potentials of plutonium oxide in magnesia-based inert matrix fuels were experimentally investigated by thermogravimetry. The reduction and oxidation rates of plutonium oxide in magnesia-based inert matrix fuels were lower than those of plutonium oxide. The oxygen potentials of plutonium oxide-containing magnesia-based inert matrix fuels were lower than those of plutonium oxide near stoichiometry, and became closer to those of plutonium oxide with decreasing oxygen-to-metal ratio. These results indicated that the thermodynamic and static properties of inert matrix fuels could be changed for the better by using the MgO matrix.