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論文

The Two-step nucleation of G-phase in ferrite

松川 義孝*; 武内 伴照; 鹿窪 勇太*; 鈴土 知明; 渡辺 英雄*; 阿部 弘亨*; 外山 健*; 永井 康介*

Acta Materialia, 116, p.104 - 113, 2016/09

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.06.013
 被引用回数：73 パーセンタイル：95.65(Materials Science, Multidisciplinary)

673Kで等温時効したフェライト相中のG相(Ni$$_{16}$$Si$$_{7}$$Mn$$_{6}$$)析出に関し、溶質原子クラスタが母材と結晶学的に区別可能となる成長段階を見出すため、アトムプローブトモグラフィ(APT)と透過電子顕微鏡法(TEM)を組み合わせた解析を行った。その結果、G相の形成は、まず自発的に溶質原子が集まって直径2.6nm程度の臨界サイズとなった後に、組成が変化し閾値にまで達するという複数の成長段階を経ることを明らかにした。また、電子回折パターンの計算機シミュレーション結果から、しきい値の組成はNi$$_{16}$$Si$$_{3.5}$$(Fe,Cr)$$_{3.5}$$Mn$$_{6}$$と見積もられることが分かった。

論文

Production of $$^{rm 95m}$$Tc for Compton camera imaging

初川 雄一; 橋本 和幸; 塚田 和明; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 永井 泰樹; 谷森 達*; 園田 真也*; 株木 重人*; et al.

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1283 - 1285, 2015/02

https://doi.org/10.1007/s10967-014-3508-0
 被引用回数：2 パーセンタイル：17.52(Chemistry, Analytical)

$$^{rm 99m}$$Tcは広く医療診断に用いられている放射性診断薬であり、数多くの標識化合物が開発されている。近年天体核物理分野で開発されてきたコンプトンカメラの医療用への応用研究が行われているが141keVの放出$$gamma$$線を有する$$^{rm 99m}$$Tcは$$gamma$$線エネルギーが低くコンプトンカメラには不向きである。そこでより高エネルギー$$gamma$$線を放出するテクネチウム同位体の開発が求められている。800keVの$$gamma$$線を放出する$$^{rm 95m}$$Tcはコンプトンカメラ用RIの候補の一つである。本研究ではタンデム加速器で$$^{rm 95m}$$Tcを生成し、これを京都大学で開発されているコンプトンカメラでの撮像実験に供した。

論文

Measurements of neutron capture cross section for $$^{207,208}$$Pb

瀬川 麻里子; 藤 暢輔; 原田 秀郎; 北谷 文人; 小泉 光生; 深堀 智生; 大島 真澄*; 岩本 信之; 岩本 修; 初川 雄一; et al.

AIP Conference Proceedings 1594, p.339 - 344, 2014/05

https://doi.org/10.1063/1.4874092
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Astronomy & Astrophysics)

Pb isotopes represent a sensitive test for models of $$s$$-process nucleosynthesis, since the decomposition of the complex abundance pattern in these mass regions is difficult to be accounted for by classical $$s$$-process model. Main neutron capture processes, the $$s$$- and $$r$$-processes, attribute to the origin of the isotopes in this mass region. As the aspects of neutron sources of the $$s$$-process, Gallino et al. reported that $$^{13}$$C($$alpha$$, n) neutron source which is burning radiatively at $$kT$$ = 8 keV play an important role on $$s$$-process nucleosynthesis. Hence, in the present study, an anti-Compton NaI(Tl) spectrometer and highly enriched samples are used to determine the $$gamma$$-ray energy spectra from the (n, $$gamma$$) reaction. This NaI(Tl) spectrometer makes it possible to detect the discrete $$gamma$$-ray from the reaction to the low-lying states in $$^{207,208}$$Pb. We give results both neuron capture cross sections for $$^{207,208}$$Pb to obtain the pulse height spectra using NaI(Tl) spectrometer with time of flight method in the wide neutron energy range from 10 to 100 keV. The Maxwellian averaged capture cross sections for $$^{207,208}$$Pb are determined in the astrophysical relevant energy region.

論文

Generation of radioisotopes with accelerator neutrons by deuterons

永井 泰樹; 橋本 和幸; 初川 雄一; 佐伯 秀也; 本石 章司; 園田 望; 川端 方子; 原田 秀郎; 金 政浩*; 塚田 和明; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 82(6), p.064201_1 - 064201_7, 2013/06

https://doi.org/10.7566/JPSJ.82.064201
 被引用回数：43 パーセンタイル：85.32(Physics, Multidisciplinary)

A new system proposed for the generation of radioisotopes with accelerator neutrons by deuterons (GRAND) is described by mainly discussing the production of $$^{99}$$Mo used for nuclear medicine diagnosis. A prototype facility of this system consists of a cyclotron to produce intense accelerator neutrons from the $$^{nat}$$C(d,n) reaction with 40 MeV 2 mA deuteron beams, and a sublimation system to separate $$^{99m}$$Tc from an irradiated $$^{100}$$MoO$$_{3}$$ sample. About 9.7 TBq/week of $$^{99}$$Mo is produced by repeating irradiation on an enriched $$^{100}$$Mo sample (251g) with accelerator neutrons three times for two days. It meets about 10% of the $$^{99}$$Mo demand in Japan. The characteristic feature of the system lies in its capability to reliably produce a wide range of high-quality, carrier-free, carrier-added radioisotopes with a minimum level of radioactive wastes without using uranium. The system is compact in size, and easy to operate; therefore it could be used worldwide to produce radioisotopes for medical, research, and industrial applications.

論文

New production routes for medical isotopes $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu using accelerator neutrons

金 政浩*; 永井 泰樹; 岩本 信之; 湊 太志; 岩本 修; 初川 雄一; 瀬川 麻里子; 原田 秀郎; 今野 力; 落合 謙太郎; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 82(3), p.034201_1 - 034201_8, 2013/03

https://doi.org/10.7566/JPSJ.82.034201
 被引用回数：33 パーセンタイル：80.98(Physics, Multidisciplinary)

分子イメージングと核医学治療に期待されている放射性同位体$$^{64}$$Cuと$$^{67}$$Cuの生成断面積を14MeVの加速器中性子を用い測定した。この結果とZn同位体の断面積評価値を用いて、40MeVで5mAの重陽子ビームによる$$^{nat}$$C(d,n)反応からの速中性子を用いて生成される$$^{64}$$Cuと$$^{67}$$Cuの量を計算した。$$^{64}$$Cuの生成量は、12時間照射で175gの$$^{64}$$Znについて1.8テラベクレルであり、$$^{67}$$Cuの生成量は2日間の照射で、$$^{67}$$Zn(n,p)$$^{67}$$Cu反応では184g $$^{67}$$Znに対して249ギガベクレルであり、$$^{68}$$Zn(n,x)$$^{68}$$Cuでは186g $$^{68}$$Znに対して287ギガベクレルである。以上より、$$^{67}$$Cuの生成には、極微量不純物放射性同位体しか生成しない$$^{68}$$Zn(n,x)$$^{68}$$Cu反応を新しく提唱した。また、$$^{64}$$Cuの生成には、$$^{64}$$Zn(n,p)$$^{64}$$Cu反応が期待できる反応であることを示した。

論文

Isotope production for medical usage using fast neutron reactions

初川 雄一; 永井 泰樹; 金 政浩; 瀬川 麻里子; 原田 秀郎; 岩本 修; 岩本 信之; 落合 謙太郎; 高倉 耕祐; 今野 力; et al.

Proceedings in Radiochemistry, 1(1), p.327 - 329, 2011/09

https://www.degruyter.com/downloadpdf/j/rcpr.2011.1.issue-1/rcpr.2011.0057/rcpr.2011.0057.pdf

核医学において最もよく用いられている$$^{99}$$Tcの供給は危機に面しており、新たな製造プロセスの開発は喫緊の問題である。本研究は$$^{rm 99m}$$TcをFNSより発生される14MeV高速中性子を用いて効率よく製造することを提案するものであり、試験的に作成したチタン酸ゲルを用いた$$^{rm 99m}$$Tc/$$^{99}$$Moジェネレータについても併せて発表を行う。

論文

Design of a 4$$pi$$ LaBr$$_{3}$$(Ce) spectrometer for neutron capture cross section measurements

後藤 淳*; 原田 秀郎; 北谷 文人; 永井 泰樹; 大島 真澄; 瀬川 麻里子; 藤 暢輔

Journal of the Korean Physical Society, 59(2), p.1585 - 1588, 2011/08

https://doi.org/10.3938/jkps.59.1585
 被引用回数：2 パーセンタイル：20.1(Physics, Multidisciplinary)

中性子飛行時間測定法及び即発$$gamma$$線分光法を適用し、中性子捕獲断面積を導出するために、全立体角LaBr$$_{3}$$(Ce)スペクトロメータを設計した。設計にあたり、4種類の体系をモンテカルロシミュレーションにより評価し、性能とコストの最適化を図った。設計した体系を中性子捕獲断面積測定に適用した場合の性能をシミュレーションにより評価し、その有効性を示した。

論文

A Facility for measurements of (n,$$gamma$$) cross-sections of a nucleus in the range 0.008 $$leq$$ $$E_{rm n}$$ $$<$$ 20 MeV

瀬川 麻里子; 藤 暢輔; 原田 秀郎; 北谷 文人; 小泉 光生; 初川 雄一; 深堀 智生; 松江 秀明; 大島 真澄; 谷村 嘉彦; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 618(1-3), p.153 - 159, 2010/06

https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.03.127
 被引用回数：2 パーセンタイル：22.11(Instruments & Instrumentation)

keV-MeV領域における中性子捕獲反応断面積の精密データは宇宙で進行する元素合成模型構築のための知見を得ることができ、また値そのものが革新的な原子力システムの開発に極めて重要であると知られている。そこで本研究は、日本原子力研究開発機構・放射線標準施設に中性子捕獲反応断面積の精密測定が可能な新しい実験システムを構築した。このシステムは放射線標準施設・ペレトロン加速器から供給されるパルス化陽子によって生成される8keV-20MeV領域の中性子捕獲反応で生じる即発$$gamma$$線を、大立体角・高エネルギー分解能を持つアンチコンプトン型のNaI(Tl)検出器を用いTOF法で測定する。本研究では新たに構築した上述のシステムを用い$$^{206,207}$$Pb(n,g)反応における幾つかの共鳴状態からの$$gamma$$線を測定することで、keV領域の中性子捕獲反応断面積の精密測定を行う同システムの精度を実験的に検証した。

論文

Production of an isomeric state of $$^{90}$$Y by fast neutrons for nuclear diagnostics

永井 泰樹; 岩本 修; 岩本 信之; 金 政浩; 瀬川 麻里子; 初川 雄一; 原田 秀郎

Journal of the Physical Society of Japan, 78(11), p.113201_1 - 113201_4, 2009/11

https://doi.org/10.1143/JPSJ.78.113201
 被引用回数：5 パーセンタイル：37.14(Physics, Multidisciplinary)

$$^{90}$$Yのアイソマー準位がイメージングに適した$$gamma$$線を放出することに着目した新しい放射性医薬品$$^{90}$$Yの生成方法及び使用方法を提案した。ベータ線放出核種である$$^{90}$$Yは治療薬として働き、そのアイソマー準位から放出される$$gamma$$線は診断に利用できる。このため、従来診断用に混合して用いられてきた$$^{111}$$Inを必要としない利点がある。この基底準位及びアイソマー準位は、14MeV中性子を用いた$$^{90}$$Zr(n,p)$$^{90}$$Y及び$$^{93}$$Nb(n,$$alpha$$)$$^{90}$$Y反応により生成させる。

論文

Efficient production of a collimated MeV proton beam from a Polyimide target driven by an intense femtosecond laser pulse

西内 満美子; 大道 博行; 余語 覚文; 織茂 聡; 小倉 浩一; Ma, J.-L.; 匂坂 明人; 森 道昭; Pirozhkov, A. S.; 桐山 博光; et al.

Physics of Plasmas, 15(5), p.053104_1 - 053104_10, 2008/05

https://doi.org/10.1063/1.2928161
 被引用回数：45 パーセンタイル：84.26(Physics, Fluids & Plasmas)

超高強度フェムト秒レーザーを7.5, 12.5, and 25$$mu$$m厚のポリイミドターゲットに照射することにより、最高エネルギー4MeVの高フラックスプロトンビームを発生した。レーザーのエネルギーは1.7Jパルス幅34fs強度は3$$times$$10$$^{19}$$Wcm$$^{-2}$$であった。Amplified spontaneous emissionの強度(コントラスト)はメインパルスの4$$times$$10$$^{-8}$$であった。レーザーからプロトンへのエネルギーの変換効率は、3%に達し、ナノメートル厚の超薄型ターゲットとコントラストが極低いレーザー($$sim$$10$$^{-10}$$)を使って得られた既存の結果とほぼ同じか、それよりも良い結果を得た。

論文

Minor actinide neutron capture cross-section measurements with a 4$$pi$$ Ge spectrometer

小泉 光生; 長 明彦; 藤 暢輔; 木村 敦; 水本 元治; 大島 真澄; 井頭 政之*; 大崎 敏郎*; 原田 秀郎*; 古高 和禎*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 562(2), p.767 - 770, 2006/06

https://doi.org/10.1016/j.nima.2006.02.051
 被引用回数：6 パーセンタイル：43.77(Instruments & Instrumentation)

原子核科学研究グループにおいては、文部科学省公募型特会事業において、マイナーアクチニドの中性子捕獲断面積を測ることを目的として、4$$pi$$Geスペクトロメータを使った実験装置の準備を行っている。実験は、京大炉の電子LINAC施設で行う予定で、TOF中性子ビームラインの整備はほぼ完了している。4$$pi$$Geスペクトロメータの建設は進行中である。並行して、デジタル処理テクニックに基づく新しいデータ収集システムの開発を行った。以上この事業の現状について紹介する。

報告書

長寿命FPの中性子吸収断面積研究; 公募型研究に関する共同研究報告書

井頭 政之*; 大崎 敏郎*; 永井 泰樹*; 山名 元*; 藤井 俊行*; 高宮 幸一*; 原田 秀郎; 古高 和禎; 中村 詔司

JNC TY8400 2005-009, 186 Pages, 2005/09

JNC-TY8400-2005-009.pdf:14.33MB

高速中性子捕獲反応を利用した長寿命核分裂生成物(LLFP)の核変換処理システムの研究開発には、LLFPの精度良い高速中性子捕獲断面積データが必要不可欠である。しかし、現在の核データ・ライブラリに格納されているLLFP高速中性子捕獲断面積の精度は悪い。そこで、LLFP核データ評価の基礎となる精度良い測定データが必要である。本研究では、米国オークリッジ国立研究所の電子線形加速器中性子減を用いて高速中性子領域で捕獲断面積測定を行い、$$^{99}$$Tcについては誤差5$$sim$$10%の最終結果を、93Zrについては誤差10%程度の暫定結果を得ることを最終目標とした。このために、(1)LLFP試料の分離精製と分析、(2)$$gamma$$線検出器の重み関数の高精度化、(3)LLFP試料中不純物同位体の高速中性子捕獲断面積測定、(4)$$^{99}$$Tcと$$^{93}$$Zrの高速中性子捕獲断面積測定、の研究項目を実施した。その結果、電子線形加速器の長期故障のため最終目標は達成できなかったが、それ以外の研究項目については十分な成果を得ることができた。特に、$$^{90,91,92,94}$$Zrの捕獲断面積と捕獲$$gamma$$線スペクトルの今回の結果は、核変換システム研究開発のための重要な核データとなった。

論文

Simulation of 4$$pi$$ Ge spectrometer by Geant4

後藤 淳; 菅原 昌彦*; 大島 真澄; 藤 暢輔; 木村 敦; 長 明彦; 小泉 光生; 水本 元治; 大崎 敏郎*; 井頭 政之*; et al.

AIP Conference Proceedings 769, p.788 - 791, 2005/05

https://doi.org/10.1063/1.1945125

マイナーアクチニド(MA)の中性子捕獲断面積は、ADSなどの革新的原子炉の研究開発で高精度な値が必要となる。しかし、現状では誤差が大きいものが多く、またデータ間で矛盾が生じているものもあり、より高精度な測定が望まれている。そこで、われわれは高精度なMA中性子捕獲断面積測定を目指し、全立体角Geスペクトロメータを開発している。全立体角Geスペクトロメータは、30個のGe結晶で測定試料を覆うことで、高効率,高エネルギー分解能で$$gamma$$線を検出する装置である。本研究では、シミュレーションプログラムGEANT4を用いてスペクトロメータのシミュレーションを行った。スペクトロメータに$$gamma$$線を入射させ、$$gamma$$線と物質との相互作用をシミュレーションすることで検出器の応答を調べた。その結果より、本スペクトロメータが15$$sim$$20%の絶対効率(1MeV$$gamma$$線に対して)であることがわかった。

報告書

NO-HNO3化学交換法(NITROX)による窒素15濃縮コスト評価委託研究(2)(最終成果報告書)

遠藤 秀男; 森平 正之; 佐藤 俊一; 上村 勝一郎; 長井 修一朗

PNC TN8410 94-003, 115 Pages, 1993/12

PNC-TN8410-94-003.pdf:3.74MB

現在動燃内で窒化物燃料の実用性評価研究を進めている。窒化物燃料の窒素に天然窒素を使用した場合、炉内でのSUP14/Nの(n,p)反応によるSUP14/Cの発生と増殖比の低下を招くことになるため、窒化物燃料としての特性を活かすためにはSUP15/Nを使用する必要がある。ところが、現在のSUP15/N生産量は小さく価格も約11万円/gと非常に高価である。そのため、生産量を大きくした場合のSUP15/N濃縮コスト評価の必要性が生じ、SUP15/N濃縮研究の第一人者である米国在住の石田孝信教授及びDr.W.Spindelに委託研究としてコスト評価をお願いした。本報告書は委託研究の最終成果報告を動燃の技術資料として再整理したものである。なお、評価に当たってのSUP15/N生産量を100kg/年$$sim$$4,500kg/年に、濃縮度を90%$$sim$$99.7%(または99.9%)に設定した。また、NITROX法の交換反応はH/SUP14/NO/SUB3+SUP15/NO$$leftarrow$$$$rightarrow$$H/SUP15/NO/SUB3+SUP14/NOと表わせる。

報告書

NO-HNO3化学交換法(NITROX)による窒素15濃縮コスト評価委託研究(1)(成果報告書和訳)

遠藤 秀男; 森平 正之; 川瀬 啓一; 佐藤 俊一; 上村 勝一郎; 長井 修一朗

PNC TN8410 93-065, 192 Pages, 1993/04

PNC-TN8410-93-065.pdf:4.77MB

現在動燃内で窒化物燃料の実用性評価研究を進めている。窒化物燃料の窒素に天然窒素を使用した場合、炉内でのSUP14/Nの(n、p)反応によるSUP14/Cの発生と増殖比の低下を招くことになるため、窒化物燃料としての特性を活かすためにはSUP15/Nを使用する必要がある。ところが、現在のSUP15/N生産量は小さく価格も約11万円/gと非常に高価である。そのため、生産量を大きくした場合のSUP15/N濃縮コスト評価の必要性が生じ、SUP15/N濃縮研究の第一人者である米国在住の石田孝信教授及びDr.W.Spindelに委託研究としてコスト評価をお願いした。本報告書は委託研究の初年度分の成果報告書(英文)を和訳したものである。なお、初年度分の評価に当たってのSUP15/N生産量を50kg/年及び100kg/年に設定した。また、NITROX法の交換反応はH/SUP14/NO/SUB3+SUP15/NO$$rightarrow$$$$leftarrow$$H/SUP15/NO/SUB3+SUP14/NOと表わせる。

報告書

低密度ペレット製造条件確立試験(6)-プルトニウム燃料工場製造工程支援試験

宮本 寛; 成田 大祐; 森平 正之; 遠藤 秀男; 上村 勝一郎; 長井 修一朗

PNC TN8410 93-009, 69 Pages, 1993/01

PNC-TN8410-93-009.pdf:5.12MB

プルトニウム燃料工場の製造工程を支援するために実施した試験のうち、1.測温チップ精度確認試験、2.第4容器密度ばらつき評価試験及び3.連続炉運転条件把握試験の結果をまとめた。試験の結果、以下のことが結論として言える。1.測温チップ精度確認試験については、測温チップの材質がAl/SUB2/O/SUB3であることから還元雰囲気中では使用できないと推定される。2.第4容器密度ばらつき評価試験については、密度のばらつきに及ぼす要因は、粉末工程から成形工程までの要因により焼結炉内の装荷位置の要因が大きい。3.連続炉運転条件把握試験については、連続焼結炉を使用しての焼成は、バッチ式焼結炉と比較して問題がない。

報告書

低密度ペレット製造条件確立試験(5)-「もんじゅ」外側炉心ペレット製造条件確立試験(1)

宮本 寛; 成田 大祐; 遠藤 秀男; 山本 純太; 上村 勝一郎; 長井 修一朗

PNC TN8410 92-230, 118 Pages, 1992/08

PNC-TN8410-92-230.pdf:21.47MB

核燃料技術開発部プルトニウム燃料開発室では、「もんじゅ」外側炉心燃料ペレットの量産時の製造条件の確立に寄与するために、小規模試験を実施した。試験の方法は、プルトニウム燃料工場より原料粉及び乾式回収粉を受け入れ、乾式回収粉添加率及びポアフォーマの添加率をパラメータにして、焼結特性との相関を調べた。試験の結果、ペレットの焼結密度、金相写真、Puスポット写真、ペレットの収縮特性に関するデータから判断すると、本試験に使用した粉末の物性値(比表面積、平均粒径)では、ポアフォーマの添加率、乾式回収粉の添加率をコントロールすることで所定の密度にコントロールすることは可能だと思われる。また、焼結ペレット中の不純物(Si,Al,C,N)、ガス不純物とも規格値以内であった。本試験で使用した乾式回収粉は、比較的低温で焼結したペレットの乾式回収粉で活性度の高いものである。今後プルトニウム燃料工場で「もんじゅ」外側炉心ペレットの量産を考慮すると、焼結の進んだペレットから回収した活性度の低い乾式回収粉についても試験をする必要がある。

報告書

TRU核種含有燃料取扱に係わる線量当量評価(1)

山本 偉政; 遠藤 秀男; 檜山 敏明; 佐藤 俊一; 山口 俊弘; 上村 勝一郎; 長井 修一朗

PNC TN8410 92-199, 56 Pages, 1992/07

PNC-TN8410-92-199.pdf:1.1MB

TRU核種含有燃料取扱時には、TRU核種から放出されるガンマ線、中性子線による被ばくの増加が懸念されることから、TRU核種含有燃料取扱時の線量当量評価を実施した。本評価では、まずMOX燃料の線量当量評価に使用してきた解析手法がTRU核種含有燃料の線量当量評価に適用可能か否かを線量当量率測定データに基づき検証した。検証の結果、鉛しゃへいがある場合の計算精度に若干の問題点は残るが、MOX燃料の線量当量評価に使用してきた解析手法は、TRU核種含有燃料の線量当量評価に適用可能と判断した。次に現状のプルトニウム燃料施設のグローブボックスにおいて、TRU核種含有燃料を取扱うことが可能か否かについて、しゃへい能力及び線量当量率の観点から評価した。その結果、現状のプルトニウム燃料施設のグローブボックスにおいてTRU核種含有燃料を取扱う場合、しゃへい能力及び線量当量率の両方の観点から、Amを含有するMOX燃料は、その含有量が2w/oであっても、300gのバッチサイズの製造は無理であると判断した。しかし粉末飛散のないあらかじめ固型化されているサンプル(例えばグリーンペレット)であり、鉛入りグローブ、ピンセットを使用すれば、少量なら取扱が可能であると思われる。

報告書

低密度ペレット製造条件確立試験(4)-酸化破砕による乾式回収試験(1)

宮本 寛; 川瀬 啓一; 遠藤 秀男; 上村 勝一郎; 山本 純太; 長井 修一朗

PNC TN8410 92-194, 97 Pages, 1992/06

PNC-TN8410-92-194.pdf:9.08MB

本報では、酸化破砕による乾式回収のための最適条件の把握を行うために、「もんじゅ」内側炉心ペレット(PuO/SUB2富化度21.5wt%)を用いて乾式回収粉添加率をパラメータにしたペレット酸化試験、斜方晶(M/SUB3/O/SUB8-z相)析出確認試験を行い、その結果をまとめた。実施した試験の結果から、酸化温度500度C付近の3時間空気中での酸化により破砕が起こり、乾式回収が適用できる事が確認された。また、この時のX線回析による組織についての分析を行ったところ、MO/SUB2+x相の中にM/SUB3/O/SUB8-z相とみられる相が存在していることが確認され、エッチング後の金相写真による観察においても2相分離が確認された。この事より、酸化破砕はMO/SUB2+x相(面心立方晶)の中に、M/SUB3/O/SUB8-z(斜方晶)相が析出することにより起こると考えられる。しかし、1000度Cで酸化を行ったサンプルでもM/SUB3/O/SUB8-z(斜方唱)相が析出しているのが確認されたが、破砕は認められなかった。この違いは、1000度CではM/SUB3/O/SUB8-z(斜方品)相がPuの移動を伴って結晶粒界から析出するのに対して、500度CではPuの移動を伴わずに粒内から析出することによる違いと推定される。

報告書

低密度ペレット製造条件確立試験(3)-乾式回収粉添加試験(2)

成田 大祐; 宮本 寛; 森平 正之; 遠藤 秀男; 上村 勝一郎; 長井 修一朗

PNC TN8410 92-186, 82 Pages, 1992/06

PNC-TN8410-92-186.pdf:13.39MB

「もんじゅ」初装荷燃料製造条件確立試験の一環として、焼結の十分進んだペレットからの乾式回収粉を添加したペレットの製造条件の確立を目的に、プルトニウム燃料工場(以下「Pu工場」という。)より乾式回収粉(LIC51)及び原料粉を受入れ、乾式回収粉添加率及びポァフォーマ(以下「P.f」という。)添加率をパラメータとして焼結特性との相関を調べた。本試験の結果、乾式回収粉添加率の増加に伴い粉末物性及び焼結特性に少なからぬ影響がみられ、粉末物性に対しては、平均粒径、かさ及びタップ密度の増大、比表面積の減少等、また焼結ペレットに対しては、密度の減少が観察された。しかしながら、添加率40W/Oまでの結果からみると、粉末物性及びP.f添加率と焼結密度との間に良い相関がみられ、また強度的に取扱上問題がないことから、添加率40W/Oまでは、上記相関性を考慮した条件設定をすれば製造上問題はないと思われる。なお、焼結ペレットのクラック発生の観点から、造粒圧は低めの方が望ましいと思われる。

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