Thermal conductivity of uranium-cerium mixed oxide

ウラン-セリウム酸化物の熱伝導率

廣岡瞬 ; Nelson, A.*; White, J.*; 加藤正人 ; McClellan, K.*

Hirooka, Shun; Nelson, A.*; White, J.*; Kato, Masato; McClellan, K.*

(U $_{0.7}$ Ce $_{0.3}$ )O $_{2}$ 及び(U $_{0.8}$ Ce $_{0.2}$ )O $_{2}$ の組成について、レーザーフラッシュ法により熱拡散率を測定した。測定は酸素/金属比をパラメータとして373Kから1473Kの範囲で行い、得られた結果から熱伝導率を評価した。(U,Ce)O $_{2}$ の熱伝導率については定比組成のデータのみ報告されており、本研究ではそれらの報告値と同等の値が得られた。酸素/金属比の影響に関して、定比組成の場合に熱伝導率は最大となり、定比組成から離れるにつれて小さくなった。定比組成からのずれの大きさが同じ場合、ハイパーストイキオメトリ側の方が熱伝導率は僅かに低くなった。温度の影響に関して、熱伝導率は(U,Pu)O $_{2}$ と同様に高温で小さくなる傾向を示したが、熱抵抗は(U,Pu)O $_{2}$ とは異なる傾向を示し、温度の一次関数にならない結果が得られた。

Thermal diffusivity of (U $_{0.7}$ Ce $_{0.3}$ )O $_{2}$ and (U $_{0.8}$ Ce $_{0.2}$ )O $_{2}$ was measured by laser flash method as a function of oxygen-to-metal ratio over the temperature range of 373 K to 1473 K and the thermal conductivity was evaluated. Only stoichiometric data of thermal conductivity of (U,Ce)O $_{2}$ was reported and that was comparable with thermal conductivity obtained in this work. Thermal conductivity was highest at stoichiometry, and was not perfectly symmetric with respect to the stoichiometry but slightly lower for hyper-stoichiometric compositions. The thermal conductivity of (U,Ce)O $_{2}$ showed the trend with temperature to be comparable to that of (U,Pu)O $_{2}$ . However, the thermal resistivity did not follow the linear function of temperature, A+BT, which is an unique characteristics in (U,Ce)O $_{2}$ .

使用言語	:	English
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発表会議名	:	15th International IUPAC Conference on High Temperature Materials Chemistry (HTMC-15)
開催年月	:	2016/03
開催都市	:	Orlans
開催国	:	France
キーワード	:	Cerium; Thermal Conductivity; oxygen-to-metal ratio

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受委託・共同研究相手機関	:	Los Alamos National Laboratory

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登録番号 : BB20152514
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