Measurement of high temperature heat capacity and thermal diffusivity of (U,Pu)O as a function of Pu content

高温領域における比熱及び熱拡散率の測定とPu含有率依存性

廣岡 瞬 ; 松本 卓; 森本 恭一 ; 小笠原 誠洋*; 村上 龍敏 ; 加藤 正人   

Hirooka, Shun; Matsumoto, Taku; Morimoto, Kyoichi; Ogasawara, Masahiro*; Murakami, Tatsutoshi; Kato, Masato

酸化物燃料における高温下の比熱に関しては多くの文献があるが、文献の間でばらつきが大きい。酸化物燃料の比熱は燃料中の酸素及び電子欠陥の生成と関係があり、また、欠陥濃度はPu含有率と密接な関係があることがわかっている。したがって本研究では高温下の比熱とPu富化度の関係について、欠陥濃度の観点から解析を行った。また、併せて熱拡散率についても測定を行い、熱伝導率の温度依存性に対する比熱と熱拡散率の寄与について議論した。測定では、Pu=0, 0.183, 0.456及び1の4組成の(U,Pu)Oについて、2273Kまでの比熱をドロップカロリメータにより測定した。UOとPuOについては、2273Kまでの熱拡散率をレーザーフラッシュ法により測定した。比熱は約1700Kから急上昇したのに対し、熱拡散率には1700Kでほぼ一定の値に達した。比熱はPu=0.456において最も低温から急上昇し、欠陥濃度の上昇と同様と考えられる結果となった。比熱と熱拡散率を用いて熱伝導率を解析した結果、熱伝導率は比熱の上昇の影響を特に強く受けることが明らかになった。

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