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論文

Effect of Am addition on oxygen potential in (U$$_{0.55}$$Pu$$_{0.3}$$Am$$_{0.15}$$)O$$_{2-x}$$

横山 佳祐; 渡部 雅; 薄井 茜; 関 崇行*; 大西 貴士; 加藤 正人

Nuclear Materials and Energy (Internet), 42, p.101908_1 - 101908_6, 2025/03

https://doi.org/10.1016/j.nme.2025.101908
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)

本研究では熱重量法を用いて1273、1473、1573及び1623Kにおける(U$$_{0.55}$$Pu$$_{0.3}$$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。Pu富化度及びO/M比が同じ低Am含有MOX燃料と比較した場合、酸素ポテンシャルはAm含有率に応じて高くなることがわかった。また、化学量論組成におけるカチオン価数は(U$$^{4+}_{0.4}$$U$$^{5+}_{0.15}$$Pu$$^{4+}_{0.3}$$Am$$^{3+}_{0.15}$$)O$$_{2.00}$$であり、Am$$^{3+}$$が増加するに応じてU$$^{4+}$$がU$$^{5+}$$に増加していることが予測された。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。本研究成果の一部は、文部科学省の原子力システム研究開発事業による委託業務(JPMXD0219214921)としての研究開発を含む。

論文

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

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

Journal of Nuclear Materials, 599, p.155232_1 - 155232_5, 2024/10

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2024.155232
 被引用回数：2 パーセンタイル：68.34(Materials Science, Multidisciplinary)

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。

論文

Accurate and precise measurement of uranium content in uranium trioxide by gravimetry; Comparison with isotope dilution mass spectrometry and its uncertainty estimation

山本 昌彦; 堀籠 和志; 久野 剛彦

Applied Radiation and Isotopes, 190, p.110460_1 - 110460_7, 2022/12

https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2022.110460
 被引用回数：3 パーセンタイル：39.15(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

加熱重量法によるUO$$_{3}$$中のU含有量の測定について検討した。測定条件を最適化し、加熱温度は900$$^{circ}$$C、加熱時間は60分、サンプル採取量は1gに設定した。また、本法に係る不確かさを評価するとともに、加熱重量法によるU測定値について、同位体希釈質量分析法(IDMS)による測定値と比較して検証した。その結果、加熱重量法で得たUO$$_{3}$$中のU含有量は、0.78236$$pm$$0.00051g/g (k=2)であり、IDMSによる測定値(0.78271$$pm$$0.00049g/g)と不確かさの範囲内で一致した。これらの結果より、加熱重量法によりUO$$_{3}$$中のUを正確かつ高精度に測定できることが分かった。

報告書

フッ化カリウム融解-酸化重量法による燃料コンパクト中のウランの定量

伊藤 光雄; 磯 修一; 星野 昭*; 鈴木 修一*

JAERI-M 92-040, 14 Pages, 1992/03

JAERI-M-92-040.pdf:0.58MB

高温ガス炉で用いられる燃料コンパクト中のウランを定量するため、フッ化カリウム融解-酸化重量法について検討し、その方法を確立した。燃料コンパクトを酸化して得られるTRISO型被覆燃料粒子をフッ化カリウムで融解したのちウランを重ウラン酸アンモニウム沈澱として回収する。沈澱を850$$^{circ}$$Cで強熱してハミ酸化ウランに酸化し、その重量からウランを定量する。試料の融解条件は被覆燃料粒子10gに対してフッ化カリウム50g、900$$^{circ}$$C、3時間が適当であった。本法による燃料コンパクト中のウランの定量結果は21.04$$pm$$0.05g(n=3)であり、非破壊$$gamma$$線測定法による定量結果は21.01$$pm$$0.07g(n=3)であった。

論文

Formation of lithium plutonates by the reaction of lithium nitrate and lithium hydroxide with PuO$$_{2}$$

山下 利之; 大内 金二; 高橋 和夫; 藤野 威男

Transuranium Elements; A Half Century, p.451 - 456, 1992/00

リチウム・プルトニウム複合酸化物の生成に関して、反応挙動及び反応条件を熱重量法及びX線回折法を用いて調べた。水酸化リチウムとPuO$$_{2}$$とを機械的に混合して酸素中で反応させた場合には、純粋なLi$$_{4}$$PuO$$_{5}$$及びLi$$_{3}$$PuO$$_{4}$$とが得られた。硝酸リチウム及び水酸化リチウムを溶液としてPuO$$_{2}$$に加えた場合には、生成物は反応温度により、PuO$$_{2}$$とLi$$_{4}$$PuO$$_{5}$$又はLi$$_{3}$$PuO$$_{4}$$との2相混合物となった。リチウム塩とPuO$$_{2}$$との反応を熱重量法で調べた結果、LiNO$$_{3}$$PuO$$_{2}$$系ではPuO$$_{2}$$はリチウム塩の分解生成物であるLi$$_{2}$$Oと反応するのに対し、LiOH-PuO$$_{2}$$系ではこれに加え、LiOHそれ自身とも反応を起こすことが明らかになった。生成したリチウム・プルトニウム複合酸化物は1Mの希硝酸に2分以内に溶解した。

論文

アルカリ融解・二酸化炭素発生-重量法による炭化ケイ素中の全炭素の定量

星野 昭; 伊藤 光雄

分析化学, 25(10), p.702 - 705, 1976/10

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.25.702

炭化ケイ素中の炭素を定量するため、酸素ふんい気中で試料をアルカリ融解したあと溶解物を硫酸で溶解し、生成する二酸化炭素を重量法で測定する方法をつくった。炭素が定量的に回収される溶解条件を検討した結果、水酸化ナトリウム2gと過酸化ナトリウム1gを用い、850$$^{circ}$$Cで20分間溶解すればよいことがわかった。また、この条件で単体炭素も定量的に回収されることから、この方法で定量される炭素は全炭素と考えることができる。NBS SRM112(炭化ケイ素)を分析した結果は29.01+-0.2wt%(n=5)であり、表示値(29.10%)とよく一致した。このほか、多目的高温ガス炉燃料の被覆層に使用されている炭素とケイ素を含めて4試料を分析したところ燃焼法の定量結果とも一致した。

論文

不活性ガス抽出・重量法による水素化ジルコニウムおよびウラン-水素化ジルコニウム中の水素の定量

星野 昭; 磯 修一

分析化学, 25(9), p.578 - 581, 1976/09

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.25.578

水素化ジルコニウムおよびウラン-水素化ジルコニウム中の水素を定量するため、ヘリウムキャリヤーと共に固相から水素を抽出し、重量分析する方法を検討した。抽出温度を800$$^{circ}$$Cにした時、ウラン-水素化ジルコニウム中の水素はほとんど抽出できなかった。しかし、1000~1250$$^{circ}$$Cにすると抽出が定量的になったため、水素抽出温度を1200$$^{circ}$$Cときめた。1200$$^{circ}$$Cで抽出時間を検討した結果、20分で水素を抽出できることがわかった。ジルコニウムに水素を吸収させ、その増量から求めた水素と、検討した抽出条件で定量した水素を比較した結果、回収率は100.3$$pm$$1.1%であった。2種類の水素化ジルコニウム(粉末、塊)とウラン-水素化ジルコニウム中の水素定量結果はそれぞれ1.95$$pm$$0.05wt%,2.12$$pm$$0.02wt%,1.49$$pm$$0.02wt%(いずれもn=7)であった。

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