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論文

溶融塩の密度・粘度測定

佐藤 理花*; 西 剛史*; 太田 弘道*; 林 博和; 菅原 隆徳; 西原 健司

第43回日本熱物性シンポジウム講演論文集(CD-ROM), 3 Pages, 2022/10

溶融塩の密度および粘度は溶融塩を用いた加速器駆動核変換システム等を検討する上で必要不可欠な物性値である。本研究では、溶融塩を用いた物性値測定の手始めとして塩化鉛および硝酸カリウムを対象とし、粘度を測定するための装置の整備を行い、粘度および密度を測定した。

論文

Viscosity measurements of molten metal using an improved oscillating crucible method

佐藤 理花*; 西 剛史*; 太田 弘道*; 山野 秀将

International Journal of Thermophysics, 43(6), p.85_1 - 85_15, 2022/06

https://doi.org/10.1007/s10765-022-03011-2
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Thermodynamics)

本研究では、振動の周期と対数減衰から最小二乗法を基にした簡易な粘度測定法を開発した。提案手法の再現性を確認するため、溶融ニッケルの粘度を測定した結果、文献で報告されたものと良い一致が見られた。測定誤差は$$pm$$3%であり、実験データは良い再現性を示した。提案した測定手法は高い精度を持つことが示された。

論文

Viscosities of molten B$$_{4}$$C-stainless steel alloys

西 剛史*; 佐藤 理花*; 太田 弘道*; 小久保 宏紀*; 山野 秀将

Journal of Nuclear Materials, 552, p.153002_1 - 153002_7, 2021/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153002
 被引用回数：3 パーセンタイル：31.78(Materials Science, Multidisciplinary)

炭化ホウ素とステンレス鋼の溶融合金(B$$_{4}$$C-SS)の高精度の物性測定はナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故解析や福島第一原子力発電所で見られたように沸騰軽水炉(BWR)のシビアアクシデント解析に必須である。しかしながら、実験的に困難であるが故、B$$_{4}$$C-SS溶融合金の高精度な粘度データはない。本研究では、溶融ステンレス鋼(SUS316L), 2.5mass%B$$_{4}$$C-SS, 5.0mass%B$$_{4}$$C-SS, 7.0mass%B$$_{4}$$C-SSの粘度をそれぞれ1693-1793K, 1613-1793K, 1613-1793K、及び1713-1793Kの温度範囲で回転るつぼ振動法により計測した。この粘度はB$$_{4}$$C濃度が0から7%までに上昇するにつれて増加した。1713-1793Kの温度範囲で2.5mass%B$$_{4}$$C-SS, 5.0mass%B$$_{4}$$C-SS, 7.0mass%B$$_{4}$$C-SSの実験データを用いて、B$$_{4}$$C-SSの粘度評価式を求めた。また、B$$_{4}$$C-SSの粘度の計測誤差は8%以下だった。

口頭

ナトリウム冷却高速炉の炉心損傷事故時の制御棒材の共晶溶融挙動に関する研究,23; 2.5mass%B$$_{4}$$C-SS共晶溶融物の粘度測定

西 剛史*; 佐藤 理花*; 高塚 祐理子*; 太田 弘道*; 山野 秀将

no journal, , 

炭化ホウ素(B$$_{4}$$C)とステンレス鋼(SS)の溶融混合物の粘度データはシビアアクシデント解析に必要不可欠である。本研究では、これまで測定した5mass%, 7mass% B$$_{4}$$C-SS共晶溶融物の粘度測定に続き、2.5mass% B$$_{4}$$C-SS共晶溶融物の粘度測定を実施し、データの検証を実施したので報告する。

口頭

Viscosity measurements of molten stainless-steel containing boron-carbide

西 剛史*; 太田 弘道*; 小久保 宏紀*; 佐藤 理花*; 山野 秀将

no journal, , 

本研究では、溶融SS(SUS316L)合金の粘度(2.5mass%B$$_{4}$$C-SS,5.0mass%B$$_{4}$$C-SS,7.0mass%B$$_{4}$$C-SS,10mass%B$$_{4}$$C-SS)をるつぼ回転振動法により、それぞれ1613-1793K, 1713-1793K, 1793-1823Kの温度範囲で粘度を測定した。その結果、粘度は0-7.0mass%の範囲でB$$_{4}$$C成分の増加につれて増加した。溶融B$$_{4}$$C-SS合金の粘度評価式は、1713-1793Kの温度範囲の2.5mass%, 5.0mass%, 7.0mass%の溶融B$$_{4}$$C-SS合金の実験データから、以下とした。y=Ax+B, A=0.0302, B=-9.881$$times$$10$$^{-4}$$T+2.546。ただし、xはB$$_{4}$$C成分、Tは温度である。本評価式の不確かさは2.5%である。

口頭

新しい粘度解析システムを用いたるつぼ回転粘度計によるB$$_{4}$$C-ステンレス鋼共晶溶融物の粘度測定

佐藤 理花*; 西 剛史*; 太田 弘道*; 山野 秀将

no journal, , 

本研究では、従来のるつぼ回転粘度計での粘度解析システムを改良し、シンプルな粘度解析システムを構築した。この解析システムを用いて、炭化ホウ素の濃度を変化させたB$$_{4}$$C-ステンレス鋼(B$$_{4}$$C-SS)共晶溶融物の粘度測定を系統的に行い、B$$_{4}$$C濃度と温度をパラメータとした粘度評価式を構築した。

口頭

溶融塩化鉛の密度・粘度測定

佐藤 理花*; 西 剛史*; 太田 弘道*; 菅原 隆徳; 西原 健司

no journal, , 

溶融塩化鉛の密度および粘度は溶融塩を用いた加速器駆動核変換システム等を検討する上で必要不可欠な物性値である。本研究では、溶融塩化鉛の密度をセシルドロップ法で、粘度をるつぼ回転振動法で測定するための装置を整備し、測定した溶融塩化鉛の密度および粘度のデータを検証したので報告する。

口頭

ナトリウム-溶融塩熱交換器を有する蓄熱式高速炉の安全設計技術開発,6; ナトリウム-溶融塩の化学反応に係る基礎試験

菊地 晋; 佐藤 理花; 近藤 俊樹; 梅田 良太; 山野 秀将

no journal, , 

ナトリウム-溶融塩熱交換器を有する蓄熱式高速炉の安全設計技術開発の一環として、熱交換器でのバウンダリ破損を想定した液体金属ナトリウムと硝酸系溶融塩との間の化学反応性に関する検討を進めている。本発表では、当該反応に関する基礎試験の整備状況と予備試験結果について報告する。

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