Oxygen defects of actinide, lanthanide oxides, and their solid solutions

アクチノイド,ランタノイド酸化物及びその固溶体の酸素欠陥

音部 治幹  

Otobe, Haruyoshi

酸化物燃料の化学的,熱的及び機械的性質は、大きく酸化物燃料の酸素欠陥に依存している。その酸素欠陥の本質を熱力学的手法で明らかにするために、Pu, Am, Cm, Ce酸化物やZr, Npを含む酸化物固溶体の酸素不定比組成(O/M)と酸素ポテンシャルの関係を明らかにした。得られたデータを系統的に検討した結果、O/Mと酸素ポテンシャルの関係が結晶構造に依存していることのほかに、アクチノイド,ランタノイド酸化物及びその固溶体の酸素欠陥の性質には、統一性があることがわかった。

The chemical properties (ex. atomic diffusion), the thermal properties (ex. melting point and thermal diffusivity) and the mechanical properties of oxide fuels are significantly dependent on the oxygen defects of the oxide fuels. For the first step to specify the oxygen defects of oxide fuels, we have tried the thermodynamic approaches to the oxygen defects by comparing the relations between the molar ratio of oxygen to metal (O/M) and the oxygen potentials of Pu, Am, Cm, Ce oxides and several solid solutions including Zr and Np dioxides. Consequently, we have found the consistent properties in the relations between O/M and the oxygen potentials of actinide, lanthanide oxides and their solid solutions, in addition to the dependence of the relations on the crystal structures.