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論文

Thermophysical properties of dense molten Al $_{2}$ O $_{3}$ determined by aerodynamic levitation

Sun, Y.*; 高谷友哉*; 牟田浩明*; 藤枝俊*; 近藤俊樹; 菊地晋; Kargl, F.*; 大石佑治*

International Journal of Thermophysics, 45(1), p.11_1 - 11_19, 2024/01

https://doi.org/10.1007/s10765-023-03302-2

被引用回数：0 パーセンタイル：0.03(Thermodynamics)

ガス浮遊法は熱物性を非接触で測定するための有用な手法であるが、これまでの測定は溶融試料の中に気泡がなく、楕円球状であることを仮定して行われてきた。本研究ではアルミナを用いて、ガス浮遊法による物性測定と測定後試料の走査型電子顕微鏡による断面観察を行い、試料に含まれる気泡が測定値に与える影響を評価した。また、浮遊ガスにより試料が変形することによる測定誤差の考察も行った。

論文

Thermophysical properties of molten (Fe $_{2}$ O $_{3}$ ) $_{0.95}$ -(SiO $_{2}$ ) $_{0.05}$ measured by aerodynamic levitation

近藤俊樹; 戸田太郎*; 竹内淳一*; 菊地晋; Kargl, F.*; 牟田浩明*; 大石佑治*

High Temperatures-High Pressures, 52(3-4), p.307 - 321, 2023/06

https://doi.org/10.32908/hthp.v52.1405

被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Thermodynamics)

原子炉のシビアアクシデントを評価する手法や数値シミュレーションを確立するためには、関連する溶融物の高温物性、特に流動性の取得が不可欠である。本試験ではシビアアクシデントの初期段階で、原子炉の主構成材である鋼材の酸化物と基盤であるコンクリートの主成分であるSiO $_{2}$ の接触により生じると考えられる代表組成の、(Fe $_{2}$ O $_{3}$ ) $_{0.95}$ -(SiO $_{2}$ ) $_{0.05}$ 混合物の密度や粘度などの熱物性を取得した。その結果、(Fe $_{2}$ O $_{3}$ ) $_{0.95}$ -(SiO $_{2}$ ) $_{0.05}$ 混合物の物性値は、以前の研究で得られたFe $_{2}$ O $_{3}$ の物性値とほぼ同じであり、微量のSiO $_{2}$ (約5mol.%)は、Fe $_{2}$ O $_{3}$ の流動性に大きな影響を与えないと結論付けることができた。

論文

Thermophysical properties of molten FeO $_{1.5}$ , (FeO $_{1.5}$ ) $_{0.86}$ -(ZrO $_{2}$ ) $_{0.14}$ and (FeO $_{1.5}$ ) $_{0.86}$ -(UO $_{2}$ ) $_{0.14}$

近藤俊樹; 戸田太郎*; 竹内淳一*; Kargl, F.*; 菊地晋; 牟田浩明*; 大石佑治*

Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1139 - 1148, 2022/09

https://doi.org/10.1080/00223131.2022.2032445

被引用回数：1 パーセンタイル：29.26(Nuclear Science & Technology)

原子炉の過酷事故時の対策として、酸化鉄(FeO $_{1.5}$ )を犠牲材として用いることにより炉心溶融物の流動性を維持し、コアキャッチャーへと効率的に導く効果が期待されている。また、過酷事故時に原子炉構成材である鉄が酸化される可能性があるため、この酸化物の性質は事故時の挙動解明のためにも重要である。一方で、高温融体、特に高温酸化物融体の物性はその高温反応性のために知見がほとんどないのが現状であり、溶融後の酸化鉄が犠牲材として適した物性を有しているのかは不明であった。本研究では、ガス浮遊法測定装置を用いてFeO $_{1.5}$ , (FeO $_{1.5}$ ) $_{0.86}$ -(ZrO $_{2}$ ) $_{0.14}$ ならびに(FeO $_{1.5}$ ) $_{0.86}$ -(UO $_{2}$ ) $_{0.14}$ の密度と粘性を評価し、FeO $_{1.5}$ の添加によって炉心溶融物の融点が低下すること、また、流動性が低い温度でも維持されることを明らかにした。

口頭

Thermophysical property of molten (Fe $_{2}$ O $_{3}$ ) $_{0.95}$ -(SiO $_{2}$ ) $_{0.05}$ by aerodynamic levitation

近藤俊樹; 戸田太郎*; 竹内淳一*; 菊地晋; Kargl, F.*; 牟田浩明*; 大石佑治*

no journal, ,

In order to establish the evaluation method for reactor safety under the severe accidental conditions, it is necessary to obtain the physical properties of the molten materials generated during the severe accident. Particularly, the reaction between the melt of stainless steel oxide as the main component of the plant both in light water reactor and fast reactor, and concrete as the base of the plant is an important factor in determining the final location of the molten debris. In addition, the installation of a core catcher is planned as one of the methods to safely terminate a severe accident, and the sacrificial material as a mitigation measure against recriticality is placed in the core catcher to increase the fluidity of the molten material. Fe $_{2}$ O $_{3}$ is considered to be a promising candidate for this sacrificial material. From the above point of view, we focused on the Fe $_{2}$ O $_{3}$ -SiO $_{2}$ melt mixture and measured the physical properties of it by using the aerodynamic levitation method.

発表形式

掲載資料名

発表会議名

筆頭著者名

キーワード

使用言語

発行年

開催年

Thermophysical properties of dense molten AlO determined by aerodynamic levitation

Thermophysical properties of molten (FeO)-(SiO) measured by aerodynamic levitation

Thermophysical properties of molten FeO, (FeO)-(ZrO) and (FeO)-(UO)

Thermophysical property of molten (FeO)-(SiO) by aerodynamic levitation

Thermophysical properties of dense molten Al $_{2}$ O $_{3}$ determined by aerodynamic levitation

Thermophysical properties of molten (Fe $_{2}$ O $_{3}$ ) $_{0.95}$ -(SiO $_{2}$ ) $_{0.05}$ measured by aerodynamic levitation

Thermophysical properties of molten FeO $_{1.5}$ , (FeO $_{1.5}$ ) $_{0.86}$ -(ZrO $_{2}$ ) $_{0.14}$ and (FeO $_{1.5}$ ) $_{0.86}$ -(UO $_{2}$ ) $_{0.14}$

Thermophysical property of molten (Fe $_{2}$ O $_{3}$ ) $_{0.95}$ -(SiO $_{2}$ ) $_{0.05}$ by aerodynamic levitation