検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 13 件中 1件目~13件目を表示
  • 1

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

論文

Sintering and microstructural behaviors of mechanically blended Nd/Sm-doped MOX

廣岡 瞬; 堀井 雄太; 砂押 剛雄*; 宇野 弘樹*; 山田 忠久*; Vauchy, R.; 林崎 康平; 中道 晋哉; 村上 龍敏; 加藤 正人

Journal of Nuclear Science and Technology, 60(11), p.1313 - 1323, 2023/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:87.90(Nuclear Science & Technology)

収率が高く燃料に固溶するFP(模擬FP)としてNd$$_{2}$$O$$_{3}$$及びSm$$_{2}$$O$$_{3}$$を添加したMOXの焼結試験を行い、焼結後の微細組織を評価した。熱膨張計を用いて取得した焼結中の収縮曲線から、模擬FP含有MOXは通常のMOXよりも高温で焼結が進むことが分かった。焼結後の密度評価及び金相組織の観察から、模擬FP含有MOXは通常のMOXよりも粒成長と高密度化が進むことが分かった。これは、添加元素の影響を受けて一部のUが4価から5価に変化し、拡散速度が大きくなったことが原因と考えられる。また、XRDの結果から焼結後の試料は均質に固溶した結晶構造が示されたが、EPMAによる元素マッピングの結果からは模擬FPの濃度が一様でなく、完全には均質に分布していない微細組織が示された。不均質に分布したNd$$_{2}$$O$$_{3}$$含有MOXを微粉砕し、再焼結を行う過程を繰り返すことで、均質性が向上し、密度も十分に高い模擬FP含有MOXペレットを作製することができた。

口頭

粒度の異なる乾式回収MOX粉末の焼結挙動

林崎 康平; 廣岡 瞬; 砂押 剛雄*; 中道 晋哉; 村上 龍敏

no journal, , 

乾式回収MOX粉末は仕様から外れた焼結体を粉砕したものであり、一度焼結を経験している粉末であるため、原料粉末と比べて収縮しづらいことや、焼結前から固溶体を形成している特徴がある。今回、様々な乾式回収MOX粉末の焼結試験を行い、粒度分布と焼結挙動の関係を評価した。平均粒径が小さい粉末ほど収縮率が大きく、昇温速度が小さいほど焼結密度が大きくなる結果が得られた。また、収縮曲線を用いてマスターシンタリングカーブを作成し、各粉末の見かけの活性化エネルギーを評価した。

口頭

Sintering of MOX powder with different particle size distribution prepared by dry-recycling process

林崎 康平; 廣岡 瞬; 砂押 剛雄*; 宇野 弘樹*; 中道 晋哉; 村上 龍敏

no journal, , 

MOX燃料製では、規格外ペレット等を粉砕して乾式回収粉末として再利用する。乾式回収粉末は通常、原料粉末に添加混合して再利用するが、この粉砕条件によって焼結密度が影響を受けることが経験的に知られている。乾式回収粉末の粒度分布は焼結密度やその他の焼結挙動に影響する。これらの特性を利用し、乾式回収粉末の粒度分布を調整することで、焼結密度を制御することが期待されている。本研究では、熱膨張計を用いて4つの異なる乾式回収粉末の焼結挙動を調査した。各粉末に0.5wt%のステアリン酸亜鉛を添加、成型し、熱膨張計を用いて1700$$^{circ}$$Cまで昇温し、温度保持なしで冷却した。その後、1650$$^{circ}$$Cで3時間保持して焼結密度を測定した。焼結雰囲気の酸素分圧は、Ar-5%H$$_{2}$$ガスに水分を加湿し、低温から1700$$^{circ}$$Cにわたって試料のO/M比が2となるよう調整した。各粉末の平均粒径はそれぞれ2.04$$mu$$m, 3.19$$mu$$m, 3.87$$mu$$m, 4.56$$mu$$mであり、焼結密度は、最も細かい粉末から最も粗い粉末にかけてそれぞれ93.6%T.D., 87.1%T.D., 93.3%T.D., 90.0%T.D.であった。最も細かい粉末と3番目に細かい粉末は高い焼結密度となった一方、ほかの二つの粉末の焼結密度は比較的低く、90.0%T.D.以下であった。これらの粉末の焼結密度が低くなった原因として、割合は小さいが22$$sim$$28$$mu$$mといった大きな粒子が含まれているためであると考えられた。

口頭

MOX燃料物性試験に供する均質な模擬FP(Nd$$_{2}$$O$$_{3}$$/Sm$$_{2}$$O$$_{3}$$/Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$/ZrO$$_{2}$$)含有MOXの作製

堀井 雄太; 廣岡 瞬; Vauchy, R.; 林崎 康平; 宇野 弘樹*; 田村 哲也*; 砂押 剛雄*; 大和田 英明*; 山田 忠久*; 村上 龍敏

no journal, , 

MOX燃料の照射により燃料中に生成・蓄積する核分裂生成物(FP: Fission Product)は、MOXの燃料物性に影響を与える。これまで、未照射のMOX燃料物性については数多く報告されているが、FPが蓄積した燃焼燃料に関する報告例は少ない。燃焼燃料の物性評価において、実際に原子炉で照射した燃料は取り扱いが困難であることから、FPとして含まれる元素をMOXに添加した模擬燃焼燃料を研究することが有効な手段である。模擬FPの影響評価にあたっては、模擬FPが均質であることが重要である。本研究では、乾式での試料作製方法として考案した溶融法と粉砕混合法の2つの手法について、模擬FPを含む試料の作製方法としての適性を評価した。

口頭

Ce含有ジルコノライトの還元と相分離

林崎 康平; 廣岡 瞬; 齋藤 浩介

no journal, , 

ジルコノライトは結晶中にPuを固溶することができ、化学的安定性が高いことから、Puの安定固化体の有力な候補として研究されている。ジルコノライトを原料粉末から還元雰囲気で合成すると、副生成物としてペロブスカイトが多く生じることは知られているが、合成後のジルコノライトの還元雰囲気における熱的安定性についてはよくわかっていない。本研究では、Puの模擬物質としてCeを固溶させたジルコノライトを合成し、還元熱処理による相変化を調査した。また、Ceの還元を抑制するために電荷補償材としてAlも添加したジルコノライトも合成し、同様の調査を行った。

口頭

マイクロ波加熱脱硝粉末及び乾式回収MOX粉末の焼結挙動

廣岡 瞬; 林崎 康平; 大和田 英明*; 砂押 剛雄*; 田村 哲也*; 齋藤 浩介

no journal, , 

マイクロ波加熱脱硝MOX粉末は平均粒径がサブミクロンと微粉であるのに対して、乾式回収MOX粉末は、粒度の調整条件によっては10$$mu$$m以上の粒子を多く含む粗い粉末となる。これらの粉末について、熱膨張計及び熱量計(DSC)による焼結試験、並びにペレットの破断面のSEM観察を行い、緻密化の挙動を比較評価した。いずれの粉末においても、DSCで得られるピークは収縮が始まる温度(MH粉:900$$sim$$1000$$^{circ}$$C、乾回粉:1400$$sim$$1500$$^{circ}$$C)より低い温度で確認された。これは、初期段階の収縮を伴わないネック成長に関連すると考えられる。また、このピークは微粉のMH粉で顕著であった。SEM像では、いずれの粉末においても1300$$^{circ}$$C付近から粉末形状の変化が確認された。1600$$^{circ}$$Cでは明確なネッキングや粒成長の様子が見られ、乾回粉では大きな隙間が生じている様子も確認された。これは成型体における粗大な粒子同士の接触性の低さのためであり、低密度化の原因になっていると考えられる。

口頭

Synthesis of zirconolite with U-Ce mixed oxide for stable storage of nuclear materials

林崎 康平; 廣岡 瞬; 秋山 大輔*; 桐島 陽*; 齋藤 浩介

no journal, , 

ジルコノライトは、結晶中にPuを固溶することができ、化学的安定性が高いことから、Puの安定固化体の有力な候補として知られている。これまでPuO$$_{2}$$(またはCeO$$_{2}$$)をジルコノライトに固溶する研究は行われているが、MOXを対象とした研究例はない。本研究では、MOXの模擬物質である(U,Ce)O$$_{2}$$を対象として、粉末冶金法によるジルコノライトの合成試験を実施し、合成(焼結)時の雰囲気が生成相に及ぼす影響を調査した。Arガス中及び空気中において、U及びCeを固溶したジルコノライトが高い収率で得られた。

口頭

Measurement and modelling of properties of (U,Pu)O $$_{2}$$ doped with simulated FP elements

廣岡 瞬; 堀井 雄太; Vauchy, R.; 林崎 康平; 大和田 英明*; 古澤 尚也*; 山田 忠久*; 砂押 剛雄*; 宇野 弘樹*; 永沼 正行; et al.

no journal, , 

Studies on modelling fuel properties as a function of burn-up are limited to thermal conductivity and still rely on the experimental data reported in the 1970s using simulated irradiated fuels doped with fission-product (FP) elements. The use of simulated irradiated fuels rather than real irradiated fuels is an efficient approach to studying the intrinsic effect of FP on the fuel properties because the other factors such as microstructural evolution and accumulation of radiation damage during irradiation also have significant influences on the properties. In this study, we fabricated simulated MOX pellets by adding soluble FP elements (Nd, Sm, Zr, Ce, Gd, La) and measured thermo-physical properties. The results of property measurement such as thermal conductivity will be presented as an ongoing project together with literature data for comparison. Also, property changes with increasing burn-up are analyzed based on the FP yields calculated by ORIGEN2.

口頭

Synthesis of zirconolite with U-Ce mixed oxide for stable storage of nuclear fuel materials

林崎 康平; 廣岡 瞬; 秋山 大輔*; 桐島 陽*; 齋藤 浩介

no journal, , 

Zirconolite (CaZr$$_{x}$$Ti$$_{3-x}$$O$$_{7}$$, x=0.8-1.3) is expected ceramic with its high chemical stability, radiation tolerance, and ability to contain Pu as solid solution in its crystal structure. Fabrication process of zirconolite using PuO$$_{2}$$ as a raw powder have been studied, while there are no studies on that using (U,Pu)O$$_{2}$$ (MOX) as a raw powder. In this study, (U,Ce)O$$_{2}$$ as a MOX simulant, CaO, ZrO$$_{2}$$ and TiO$$_{2}$$ were used as raw powder and (U,Ce)-doped zirconolite was synthesized by pressing and sintering mixtures of the raw powder. The effect of three types of sintering atmospheres; air, Ar, and Ar-H$$_{2}$$ on the synthesis of zirconolite was investigated. In an air atmosphere, (U,Ce)-doped zirconolite was obtained with almost 100% yield. In an Ar and 10%H$$_{2}$$-Ar atmosphere, perovskite (nominally expressed as CaTiO$$_{3}$$), which has lower chemical stability compared with zirconolite in SATP, were obtained in 13% and 23% yield, respectively. XRD and EDX analyses revealed that the perovskite phase was formed by partial substitution of reduced cerium cations (Ce$$^{3+}$$) at Ca sites. The results were attributed to the fact that more Ce$$^{4+}$$ was reduced in the 10%H$$_{2}$$-Ar atmosphere than Ar.

口頭

ステンレス鋼の表面微細加工による粉末付着防止に関する研究

林崎 康平; 尾見 昂洋; 瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典; 佐藤根 大士*; 鈴木 道隆*

no journal, , 

グローブボックスにおける核燃料物質の滞留や外部被ばく線量の低減等を目的とし、グローブボックス構成材への表面微細加工による粉末付着防止技術開発を進めている。本研究では、グローブボックス構成材であるステンレス鋼の試験片に対して表面微細加工を施し、付着力および粉末付着防止効果に係る測定・評価を実施した。未加工のステンレス鋼試験片と、その表面に微細加工を施した表面粗さの異なる複数の試験片を使用し、原子間力顕微鏡による表面粗さ測定および付着力測定試験を実施した結果、表面粗さが増加するに従い平均付着力は低下する傾向を示した。本研究により、ステンレス鋼に対して表面微細加工を施すことにより、一定の粉末付着防止効果が得られることが分かった。

口頭

Manufacturing and property measurements of homogeneous simulated FP (Nd/Sm/Gd/Zr)-doped MOX

堀井 雄太; 廣岡 瞬; Vauchy, R.; 林崎 康平; 宇野 弘樹*; 田村 哲也*; 砂押 剛雄*; 大和田 英明*; 山田 忠久*; 村上 龍敏

no journal, , 

核分裂生成物(FP: Fission Product)は、照射された燃料中に生成・蓄積し、燃料の熱物性に影響を与える。照射挙動のシミュレーションの精度を高めるため、FPを含む燃料の物性に関する研究が必要である。しかし、照射燃料の取り扱いの困難さから、照射燃料特性、特にMOX燃料に関する報告は世界的に少ない。また、照射済燃料には数多くのFPが含まれているため、個々のFPの影響を評価することができない。そのため、燃料特性に及ぼすFPの影響を簡便に評価できる手法を提案する必要がある。本研究では、模擬燃焼燃料として模擬FPを添加した試料を作製し、その燃料物性を測定した。評価に当たっては、ウランやプルトニウムと同様に試料中のFPの均質性が重要である。均質な試料を得るために焼結ペレットの粉砕と再焼結の工程を繰り返し、焼結するごとにEPMAとXRDにより均質性を確認した。一連の工程を3回繰り返すことで、測定に適した均質性の高い試料を作製した。模擬FPとしては、照射後のMOX燃料中で主要な固溶性FPであるSm$$_{2}$$O$$_{3}$$、Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$、ZrO$$_{2}$$を使用し、個々のFPが熱伝導率や熱膨張率などの物性に及ぼす影響を評価した。また、複数のランタノイドを含有する際の影響も評価し、比較するため、Nd$$_{2}$$O$$_{3}$$、Sm$$_{2}$$O$$_{3}$$、Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$を含むMOXも作製した。

口頭

簡素化ペレット法による燃料製造技術開発と実証に向けた取り組み,2; 転動造粒粉末を用いたダイ潤滑成型技術開発

高藤 清人; 仁科 匡弘; 土持 亮太; 林崎 康平; 瀬川 智臣; 川口 浩一; 石井 克典; 牧野 崇義; 奥村 和之

no journal, , 

高速炉燃料製造における簡素化ペレット法燃料製造技術の実用化を目的とし、要素技術の研究開発を進めている。本報告では、シリーズ発表の2番目として、転動造粒粉末を用いたダイ潤滑成型技術開発における造粒粉末の状態が金型への充填性及びペレットの成型性に与える影響について報告する。

口頭

核燃料物質の安定貯蔵に関する研究,1; ウラン-セリウム混合酸化物を用いたジルコノライトの合成

林崎 康平; 廣岡 瞬; 秋山 大輔*; 桐島 陽*; 村上 龍敏

no journal, , 

ジルコノライトは、結晶中にPuを固溶することができ、化学的安定性が高いことから、Puの安定固化体の有力な候補として知られている。これまでPuO$$_{2}$$(またはCeO$$_{2}$$)をジルコノライトに固溶する研究は行われているが、MOXを対象とした研究例はない。本研究では、MOXの模擬物質である(U,Ce)O$$_{2}$$を対象として、粉末冶金法によるジルコノライトの合成試験を実施し、合成(焼結)時の雰囲気が生成相に及ぼす影響を調査した。Arガス中及び空気中ではU及びCeを固溶したジルコノライトが高い収率で得られたが、Ar/H$$_{2}$$ガスを用いた還元雰囲気ではジルコノライトのほかにペロブスカイトの収率が高い結果が得られた。

13 件中 1件目~13件目を表示
  • 1