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論文

Oxygen potential measurement of (U,Pu,Am)O$$_{2 pm x}$$ and (U,Pu,Am,Np)O$$_{2 pm x}$$

廣岡 瞬; 松本 卓; 加藤 正人; 砂押 剛雄*; 宇野 弘樹*; 山田 忠久*

Journal of Nuclear Materials, 542, p.152424_1 - 152424_9, 2020/12

 被引用回数:0

(U$$_{0.623}$$Pu$$_{0.350}$$Am$$_{0.027}$$)O$$_{2}$$に対しては1,673, 1,773, 1,873K、(U$$_{0.553}$$Pu$$_{0.285}$$Am$$_{0.015}$$Np$$_{0.147}$$)O$$_{2}$$に対しては1,873, 1,973Kにおいて、酸素ポテンシャルの測定を実施した。測定は、熱天秤と酸素センサーを用いる気相平衡法により実施した。Uの代わりにAmを添加した場合、酸素ポテンシャルは大きく上昇した。同様に、Uの代わりにNpを添加した場合も酸素ポテンシャルは上昇したが、上昇の効果はPuやAmを添加した場合と比べても小さいものであった。酸素ポテンシャルの測定結果について、酸素分圧と定比組成からのずれをプロットし、欠陥化学により解析することで、欠陥反応の種類を推定した。推定した欠陥反応における平衡定数を評価し、AmとNpを平衡定数の中のエントロピーに組み込むことで、酸素ポテンシャルの測定結果を再現する評価式を導出した。

口頭

MOX燃料製造におけるU$$_{3}$$O$$_{8}$$粉末の利用に関する検討

土持 亮太; 廣岡 瞬; 砂押 剛雄*; 山田 忠久*

no journal, , 

U$$_{3}$$O$$_{8}$$粉末をMOX燃料製造の原料粉末として直接利用すると、U$$_{3}$$O$$_{8}$$からUO$$_{2}$$への還元に伴う体積収縮によって、成型体が割れる懸念がある。そこで、U$$_{3}$$O$$_{8}$$粉末及びU$$_{3}$$O$$_{8}$$と(U, Pu)O$$_{2}$$の混合粉末(以下、混合粉末)の成型体を、割れ等を発生させずにUO$$_{2}$$へ還元し、焼結するための最適な条件について検討を行った。U$$_{3}$$O$$_{8}$$粉末及び混合粉末の双方について成形圧200MPaで成形し、還元雰囲気下、熱処理温度450$$^{circ}$$C $$sim$$ 500$$^{circ}$$Cの条件で熱処理することにより、割れることなくUO$$_{2}$$へ還元させることに成功した。混合粉末を用いた還元試験では、成形圧500MPaの成型体においてもペレットの形状を保ったまま還元することができた。還元した混合粉末の成型体の焼結を行ったところ、最も高いもので密度約94%T.D.の焼結体が得られた。

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