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次世代燃料サイクルのための高レベル廃液調整技術開発,8; 不溶解残渣模擬合金と酸化物セラミックス複合材料の作製と組織並びに相状態評価

Development of high-level liquid waste conditioning technology for advanced nuclear fuel cycle, 8; Preparation of the composite materials of Mo-Ru-Rh-Pd alloys and oxide ceramics and characterization of their microstructure and phase state

黒崎 健*; 菅原 徹*; Yusuf, A.*; 大石 佑治*; 牟田 浩明*; 山中 伸介*; 森田 泰治

Kurosaki, Ken*; Sugawara, Toru*; Yusuf, A.*; Oishi, Yuji*; Muta, Hiroaki*; Yamanaka, Shinsuke*; Morita, Yasuji

次世代核燃料サイクルの再処理におけるガラス固化の負担を軽減するための高レベル廃液調整技術開発の一環として、Mo, Pd, Ru等から構成される不溶解残渣の固化技術開発を行っている。本報告では、不溶解残渣模擬合金と酸化物セラミックス複合材料を、低温,短時間で高密度焼結体が得られる放電プラズマ焼結法で作製し、その組織並びに相状態を評価した結果を示す。酸化物セラミックスとしては、高温,空気中で安定であり、かつ水にも不溶である$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$を選定した。SEM/EDX分析の結果、作製した固化体は$$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$とMo-Ru-Rh-Pd合金の二相混合体であることが判明し、両者が溶け合わないことが確認された。

As solidification method for insoluble residue appeared in spent nuclear fuel dissolution, the composite materials of Mo-Ru-Rh-Pd alloys and oxide ceramics were prepared by spark plasma sintering method and the characterization of the solidified materials was performed by examining their microstructure and phase state. Aluminum oxide, $$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$, was used as oxide ceramics. Mixed phases of $$alpha$$-Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ and Mo-Ru-Rh-Pd alloys were observed in the solidified materials.

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