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逢坂 正彦; 三輪 周平; 田中 康介; 佐藤 勇; 廣沢 孝志; 大林 弘; 門藤 健司; 圷 葉子; 石 洋平; 小山 真一; et al.
WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol.105, p.357 - 366, 2007/06
将来高速炉サイクル確立において、マイナーアクチニドの取扱いはキーとなる技術である。マイナーアクチニドのうちおもにアメリシウムを対象として、高速炉用の革新的な酸化物燃料の研究開発を行ってきた。コンクリートセルを改造し、遠隔操作にてアメリシウム含有燃料を製造する設備を整備し、関連する特性評価とともに、照射試験用燃料ピンの作製に成功した。本燃料は現在高速炉にて照射中であり、多くの実用的な成果が期待される。本件で得られた知見を元に、さらに高性能なマイナーアクチニド含有燃料のコンセプトを提案し、基礎的な試験を開始した。
佐藤 勇; 関 崇行*; 石 洋平; 門藤 健司; 吉持 宏; 田中 健哉
JAEA-Research 2007-013, 63 Pages, 2007/03
JAEA-Research-2007-013.pdf:4.89MB
Am-MOX燃料は、空気中にてその重量が比較的速やかに増加する。重量増化速度は、初期O/M比に強く依存し、初期O/M比が低い方が早い。ところが、Amをほとんど含まない燃料においても同様の挙動が見られたことから、Amの影響以外にも原料粉の差も影響する挙動があり、MOXにも同様の挙動が見られる。重量変化の最中のX線回折ピークを観察したところ、有意な変化が生じており、上記の重量変化がO/M比の変化による結晶学的なものであることがわかった。O/M比変化速度は、雰囲気の水分濃度に依存している。雰囲気の水分濃度を極めて低く抑えること(例えば、1ppm以下)でO/M比変化を抑制できることを示した。格子定数のO/M比依存性に関してはAm(IV)の存在を仮定するより、Am(III)とU(V)の存在を仮定した方がO/M比=2.00付近におけるO/M比依存性をうまく説明できる可能性を示した。
吉持 宏; 石 洋平; 関 崇行*; 門藤 健司; 関根 伸一*; 小山 真一
サイクル機構技報, (28), p.9 - 20, 2005/09
3%及び5%のAmを添加したMOXペレット(Am-MOX)の遠隔操作による製造技術を開発した。大洗工学センターの照射後燃料試験室のホットセル内に系統的に機器を設置し、できる限りホットセル外部から自動で制御可能なシステムとした。UO
ペレットとそれに続くPuOペレット製造試験を通して、ボールミル時間、プレス及び焼結条件など、Am-MOXペレット製造に関する基本的な条件の絞り込みを行った。続いて、5%のAm-MOXペレット製造には、5%水素-95%アルゴン雰囲気中2000ppmの水分加湿条件下において1700
C,3時間の焼結条件が最適であることを把握した。さらに、この加湿雰囲気は、降温中に800Cで停止することが重要であることがわかった。
の相状態逢坂 正彦; 三輪 周平; 門藤 健司; 小崎 葉子; 石 洋平; 吉持 宏; 関 崇行*; 関根 伸一*; 石田 貴志*; 田中 健哉
JNC TN9400 2005-002, 40 Pages, 2005/03
JNC-TN9400-2005-002.pdf:2.43MB
最大5%のAmを含有する(U,Pu,Am)Oの相状態を、X線回折、金相観察及びDTAにより実験的に評価した。格子定数は、Am濃度またはO/M比とともに増加する傾向を示したが、その度合いは(U、Pu)Oと異なっていた。金相写真による組織観察結果から、O/M=1.98付近で大幅な組織変化が観察された。同じくO/M=1.98以上において、(U,Pu)Oには無い多くのDTAピークが観察された。これらの結果について、AmをIII価とし、等価量のUがⅤ価に酸化されるという仮定を立て、解釈を試みた。その結果、格子定数のAm濃度依存性は、各元素のイオン半径を用いたモデルにより良好に再現することができた。またO/M=1.98付近の組織変化は、各元素の原子価状態に依存することが示唆された。以上から、(U,Pu,Am)O中のAmはIII価で存在するであろうことが示された。
by an in-cell remote process吉持 宏; 根本 雅直; 門藤 健司; 小山 真一; 滑川 卓志
Journal of Nuclear Science and Technology, 41(8), p.850 - 856, 2004/08
3%及び5%のAmを添加したMOXペレットの遠隔操作による製造技術を開発した。JNCのPIE施設である照射燃料試験室のホットセル内に系統的に機器を設置し、できる限り自動で制御可能なシステムとした。UOペレットの製造を通して粉末性状に応じた基本的な試験技術を確立した後、Amを添加したMOXペレットの製造を行い、5%Amを添加した燃料製造に成功した。特に、ペレット密度と原料粉末の混合条件の関係を明らかにし、本試験では10時間以上の混合が必要であることがわかった。また、均一なペレットを製造するためには、残留粉末の除去が重要であることがわかった。
Am
)Oの酸素ポテンシャル逢坂 正彦; 門藤 健司; 石 洋平; 田中 健哉; 関 崇行*; 黒崎 健*; 宇埜 正美*; 山中 伸介*
no journal, ,
低除染燃料の相状態に関する基礎的なデータ取得の一環として、HO/Hガス平衡及びOガス希釈を用いた熱重量分析により(PuAm)Oの酸素ポテンシャルを測定した。
佐藤 勇; 石 洋平; 門藤 健司; 吉持 宏; 田中 健哉; 関 崇行*
no journal, ,
セル内保管中のAm含有MOX燃料の重量変化を測定した。その結果、Amを含有する燃料のO/M比が速やかに変化している可能性を見いだした。
門藤 健司; 石 洋平; 佐藤 勇; 吉持 宏; 田中 健哉; 関 崇行*
no journal, ,
原子力機構では、Am-MOX燃料の遠隔製造技術を開発中である。ペレット重量変化測定の結果、物性に影響を与える重要な特性の一つであるO/M比が、速やかに上昇している可能性が示唆された。そこで、ペレットに対してX線回折パターンを遂次測定し、その結晶構造変化について評価したので報告する。
佐藤 勇; 石 洋平; 門藤 健司; 田中 健哉; 関 崇行*; 石田 貴志*
no journal, ,
保管中のAm含有MOX燃料のO/M比変化における雰囲気依存性を評価したところ、O/M比変化速度は雰囲気の水分濃度に依存した挙動を示すことがわかった。
Am)O相状態の実験的評価三輪 周平; 逢坂 正彦; 門藤 健司; 石 洋平; 吉持 宏; 田中 健哉; 関 崇行*; 関根 伸一*; 黒崎 健*; 宇埜 正美*; et al.
no journal, ,
低除染燃料の相状態評価に資する基礎的データの取得として、(PuAm)Oを調製し、O/M比を1.90
2.00の範囲で調整した(PuAm)Oについて、XRD,金相観察及びDTAを用いた熱分析により相状態の実験的評価を行った。
