粉末特性評価試験; その2

大代 操; 大沼 紀彦*; 高橋 邦明; 河野 秀作; 山本 純太; 上村 勝一郎

PNC TN8440 93-026, 128 Pages, 1993/08

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本試験は前回の「粉末特性評価試験-その1」において、測定精度と測定条件を確立した装置(粒子密度・粒径・粒度分布および比表面積)で実施したものであり、今回はペレット製造時に原料粉となる粉末を試験試料とし、各原料粉の粉末特性を把握する目的で実施し、得られた各々の粉末特性の関連性についても検討した。測定した粒子密度については、SEM写真像を観察すると粒子の形状および粒径が異なっているにもかかわらず、その試料の理論密度と比較して大きな差がないことより、密度は粒子の形状等に影響されなく、物質固有の密度を測定しているとみなされる。各粉末のSEM写真像では、その粉末の一次粒子については球形に近い形あるいは棒状・板状であるが、二次粒子(凝集体)は数ミューm、数十ミューm、形状は多数の一次粒子で形成している二次粒子がダンゴ状の形状をとるものから、数個がより集まった多角形状のものというように、試料ごとに複雑な形状をとっているものが多かった。特にダンゴ状の粒子を持つ試料の粒度分布から算出した体面積平均径は他のものと比べて、2桁も値が大きく比表面積径との差が非常に大きかった。このことは、粒子を構成している一次粒子の数が多いことを示していると推定される。比表面積に関しては、その値とSEM写真像からの粒子の複雑さとは必ずしも一致していなかった。以上により、核燃料に用いている原料粉は、同じ物質でも製法によりその特性が異なることが再確認された。