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Oxygen potential measurement of U$$_{0.85}$$Am$$_{0.15}$$O$$_{2}$$ at 1473, 1573, and 1673 K

1473, 1573及び1673 KにおけるU$$_{0.85}$$Am$$_{0.15}$$O$$_{2}$$の酸素ポテンシャル測定

渡部 雅  ; 横山 佳祐 ; Vauchy, R.  ; 加藤 正人   ; 菅田 博正*; 関 崇行*; 日野 哲士*

Watanabe, Masashi; Yokoyama, Keisuke; Vauchy, R.; Kato, Masato; Sugata, Hiromasa*; Seki, Takayuki*; Hino, Tetsushi*

本研究では熱重量法を用いて1473、1573及び1673KにおけるU$$_{0.85}$$Am$$_{0.15}$$O$$_{2-x}$$の新たな酸素ポテンシャルデータを取得した。同じy及びO/M比で比較した場合、U$$_{1-y}$$Am$$_{y}$$O$$_{2-x}$$の酸素ポテンシャルは、U$$_{1-y}$$Pu$$_{y}$$O$$_{2-x}$$よりも高いことがわかった。また、hypostoichiometric領域のカチオン価数はNd含有UO$$_{2}$$と類似しており、定比組成では、Am$$^{3+}$$, U$$^{4+}$$, and U$$^{5+}$$となると推定された。実験データを欠陥化学モデルを用いて解析し、O/M比を温度と酸素分圧の関数として表すことができた。

Oxygen potential data of U$$_{0.85}$$Am$$_{0.15}$$O$$_{2-x}$$ were measured at 1473, 1573, and 1673 K by thermogravimetry. In U$$_{1-y}$$An$$_{y}$$O$$_{2-x}$$, where An stands for Pu or Am, and for a given value of y and Oxygen/Metal ratio, the oxygen potential of U$$_{1-y}$$Am$$_{y}$$O$$_{2-x}$$ is higher than that of U$$_{1-y}$$Pu$$_{y}$$O$$_{2-x}$$. The valence of cations in the hypostoichiometric region is similar to that of Nd-doped UO$$_{2}$$. At the stoichiometric composition, it is estimated to be Am$$^{3+}$$, U$$^{4+}$$, and U$$^{5+}$$ (for charge compensation of Am$$^{3+}$$). The experimental data were analyzed using a defect chemistry model, and a relationship connecting the oxygen-to-metal ratio, the temperature, and the equilibrium oxygen partial pressure was proposed.

発表言語

 :

English

掲載資料名

 :

Journal of Nuclear Materials

巻

 :

599

号

 :

ページ数

 :

p.155232_1 - 155232_5

発行年月

 :

2024/10

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

酸素ポテンシャル; O/M比; U-Am酸化物; 熱重量法; 核燃料

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2024.155232

研究データの公開先DOI

 :

本成果にかかわる研究データのリンクです。

使用施設

 :

AGF(照射燃料試験施設)  

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

 :

日立GEニュークリア・エナジー

Access

 :

- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：86.32

分野：Materials Science, Multidisciplinary

Altmetrics

 :

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