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CeO$$_{2}$$とGd$$_{2}$$O$$_{3}$$の固溶体形成のその場観察

In situ analysis of solid solution formation of CeO$$_{2}$$ and Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$

土持 亮太; 菅田 博正*; 砂押 剛雄*

Tsuchimochi, Ryota; Sugata, Hiromasa*; Sunaoshi, Takeo*

MOX燃料ペレットの焼結時に、UO$$_{2}$$とPuO$$_{2}$$の固溶反応が進行するが、どの温度で、どの程度の速さで固溶するか分かっていない。本研究では、UO$$_{2}$$とPuO$$_{2}$$の模擬物質として、CeO$$_{2}$$とGd$$_{2}$$O$$_{3}$$を用いたコールド試験を実施し、固溶の進行のその場観察を行った。初めに、熱膨張測定装置で室温から1923Kまで等速度昇温し、収縮率測定を行い、1213Kと1600Kに極大をもつ二つの収縮帯が得られた。1213Kと1600Kで240分保持して高温X線回折測定を行ったところ、1213Kでは固溶の進行は確認されず、1600Kでは固溶の進行が確認された。1213Kに極大をもつ収縮帯は、初期焼結による収縮であり、1600Kに極大を持つ収縮帯は中期-後期焼結による収縮であることが示唆された。

Solid solution reaction of MOX pellet procceds at sintering process, but at what temperature and how fast the reaction proceeds have not been understood. CeO$$_{2}$$ and Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$ were used as simulating materials of UO$$_{2}$$ and PuO$$_{2}$$, respectively. A shrinkage rate measurement on CeO$$_{2}$$ and Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$ mixed compact was carried out in the temperature range of 300K to 1923K. The shringage curve has two positive peaks at around 1213K and 1600K. High temperature X-ray diffraction measurements on CeO$$_{2}$$ and Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$ mixed powder were carried out at 1213K and 1600K for 240 minutes. The solid solution formation was observed at 1600K, but not at 1213K. It is considered that the first shrinkage region at 1213K was caused by initial sintering and the second region at 1600K was caused by mid-final sintering.

使用言語

 :

Japanese

掲載資料名

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巻

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号

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ページ数

 :

発行年月

 :

発表会議名

 :

日本原子力学会核燃料部会2019年度第31回「核燃料・夏期セミナー」

開催年月

 :

2019/07

開催都市

 :

松島

開催国

 :

日本

キーワード

 :

Solid solution; In-situ analysis

特許データ

 :

PDF

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論文URL

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使用施設

 :

プルトニウム転換技術開発施設  

広報プレスリリース

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