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Viscosities of molten B$$_{4}$$C-stainless steel alloys

B$$_{4}$$Cとステンレス鋼の溶融合金の粘度

西 剛史*; 佐藤 理花*; 太田 弘道*; 小久保 宏紀*; 山野 秀将   

Nishi, Tsuyoshi*; Sato, Rika*; Ota, Hiromichi*; Kokubo, Hiroki*; Yamano, Hidemasa

炭化ホウ素とステンレス鋼の溶融合金(B$$_{4}$$C-SS)の高精度の物性測定はナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故解析や福島第一原子力発電所で見られたように沸騰軽水炉(BWR)のシビアアクシデント解析に必須である。しかしながら、実験的に困難であるが故、B$$_{4}$$C-SS溶融合金の高精度な粘度データはない。本研究では、溶融ステンレス鋼(SUS316L), 2.5mass%B$$_{4}$$C-SS, 5.0mass%B$$_{4}$$C-SS, 7.0mass%B$$_{4}$$C-SSの粘度をそれぞれ1693-1793K, 1613-1793K, 1613-1793K、及び1713-1793Kの温度範囲で回転るつぼ振動法により計測した。この粘度はB$$_{4}$$C濃度が0から7%までに上昇するにつれて増加した。1713-1793Kの温度範囲で2.5mass%B$$_{4}$$C-SS, 5.0mass%B$$_{4}$$C-SS, 7.0mass%B$$_{4}$$C-SSの実験データを用いて、B$$_{4}$$C-SSの粘度評価式を求めた。また、B$$_{4}$$C-SSの粘度の計測誤差は8%以下だった。

Determining high precision viscosities of molten B$$_{4}$$C-stainless steel (B$$_{4}$$C-SS) alloys is essential for the core disruptive accident analyses of sodium-cooled fast reactors and for analysis of severe accidents in boiling water reactors (BWR) as appeared in Fukushima Daiichi. However, there are no data on the high precision viscosities of molten B$$_{4}$$C-SS alloys due to experimental difficulties. In this study, the viscosities of molten SS (Type 316L), 2.5mass%B$$_{4}$$C-SS, 5.0mass%B$$_{4}$$C-SS, and 7.0mass%B$$_{4}$$C-SS alloys were measured using the oscillating crucible method in temperature ranges of 1693-1793 K, 1613-1793 K, 1613-1793 K, and 1713-1793 K, respectively. The viscosity was observed to increase as the B$$_{4}$$C concentration increased from 0 to 7.0 mass%. Using the experimental data of the molten 2.5mass%B$$_{4}$$C-SS and 5.0mass%B$$_{4}$$C-SS and 7.0mass%B$$_{4}$$C-SS in the temperature range of 1713-1793 K, the equation for the viscosity of molten B$$_{4}$$C-SS alloys was determined, and the measurement error of the viscosity of molten B$$_{4}$$C-SS alloys is less than $$pm$$8%.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Journal of Nuclear Materials

巻

 :

552

号

 :

ページ数

 :

p.153002_1 - 153002_7

発行年月

 :

2021/08

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

粘度; 溶融ニッケル; 溶融ステンレス鋼; ステンレス鋼-B$$_{4}$$C溶融混合物

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153002

研究データの公開先DOI

 :

使用施設

 :

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

経済産業省

Access

 :

- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：31.78

分野：Materials Science, Multidisciplinary

Altmetrics

 :

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