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論文

Fabrication and electrochemical behavior of nitride fuel for future applications

荒井康夫; 湊和生

Journal of Nuclear Materials, 344(1-3), p.180 - 185, 2005/09

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2005.04.039

被引用回数：24 パーセンタイル：82.03(Materials Science, Multidisciplinary)

原研で進めているマイナーアクチノイド(MA)核変換用窒化物燃料の製造及び使用済窒化物燃料の乾式処理技術開発のための電気化学測定に関する研究成果を報告する。MA窒化物燃料の製造については、高純度窒化物合成のための炭素熱還元,MAを含む窒化物固溶体形成及び窒化物の焼結挙動について報告する。乾式処理技術開発のための電気化学測定については、塩化物溶融塩中での陽極溶解挙動,液体陰極回収挙動及び再窒化挙動について報告する。

論文

Fabrication of americium-based nitrides by carbothermic reduction method

伊藤昭憲; 赤堀光雄; 高野公秀; 小川徹; 沼田正美; 糸永文雄

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.737 - 740, 2002/11

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00223131.2002.10875572

(Am, Y)N及び(Am, Zr)Nのアメリシウム系混合窒化物をAmO $_{2}$ ,Y $_{2}$ O $_{3}$ 及びZrO $_{2}$ を出発原料として炭素熱還元法により調製した。Am-Y系窒化物では、化学量論組成以上の過剰炭素条件下,1300 $^{circ}C$ 及び1500 $^{circ}C$ の2段加熱法を適用することにより、10~30mol%AmNの範囲で、酸化物が無く、固溶酸素量も低い混合窒化物固溶体を得ることができた。

論文

Oxygen solubility in dysprosium mononitride prepared by carbothermic synthesis

高野公秀; 伊藤昭憲; 赤堀光雄; 小川徹

Journal of Alloys and Compounds, 327(1-2), p.235 - 239, 2001/08

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01443-8

被引用回数：13 パーセンタイル：60.77(Chemistry, Physical)

炭素熱還元法によりDy $_{2}$ O $_{3}$ から調製したDyN中の酸素溶解度を、固溶酸素量及び格子定数測定により求めた。得られた格子定数は、固溶酸素量の増加とともに減少すること、また、固溶酵素量は温度上昇とともに増大することが明らかとなった。結果として、DyN-Dy $_{2}$ O $_{3}$ 擬似二元系における1気圧窒素での酸素溶解度は、1628Kで約9mol%DyO,2075Kで約14mol%DyOとなることを示した。

報告書

内部ゲル化法によるUN微小球の調製

白数淑郎; 山岸滋

JAERI-Research 97-050, 27 Pages, 1997/07

JAERI-Research-97-050.pdf:1.65MB

高温シリコーン油カラム中での内部ゲル化により得た(UO $_{3}$ +C)ゲル粒子からUN微小球を調製した。ゲル粒子は洗浄・乾燥後480 $^{circ}$ C窒素中で仮焼した。その仮焼粒子を1400~1800 $^{circ}$ Cで2方式の窒素ベース雰囲気で炭素熱還元・窒化した。一つは、前半を窒素中、後半をN $_{2}$ -8%H $_{2}$ 中で、もう一つは最初からN $_{2}$ -8%H $_{2}$ 中で行った。いずれの場合でも、密度は低いものの、酸素、炭素不純物とも500ppm程度の高純度UN微小球が得られた。

論文

Thermodynamics of carbothermic synthesis of actinide mononitrides

小川徹; 白数淑郎; 湊和生; 芹澤弘幸

Journal of Nuclear Materials, 247, p.151 - 157, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00041-X

被引用回数：15 パーセンタイル：74.12(Materials Science, Multidisciplinary)

炭素熱還元法によるUN合成過程を熱力学的に解析し、その結果に基づいて、(Pu、Am)N、AmNの合成法について議論する。解析に当っては、酸窒化物、炭窒化物の二種の固溶体相のモデル化を行った。炭窒化物は、また、微量の酸素を溶解する。このため、Pu-N-O系の再評価を実施した。炭素熱還元過程では、固溶体相の成分間の反応を追跡し、それに伴う気相平衡組成の変化を知ることが必要になる。そのための解析手順を詳説する。

論文

Lattice parameter of UN-PuN solid solution

鈴木康文; 荒井康夫; 岩井孝; 大道敏彦

Journal of Nuclear Science and Technology, 28(7), p.689 - 691, 1991/07

https://doi.org/10.3327/jnst.28.689

炭素熱還元で調製した原料を用いて全組成領域におけるUN-PuN固溶体の格子定数を測定した。その結果では格子定数はVegard則に従わず、特にPuN側組成では正にずれることが確認された。今回得られた結果はTenneryらの報告とよい一致を示したが、より詳細な測定によってVegard則から最もずれる組成についてはTenneryらの値よりもPuN側にあることを明らかにした。

論文

Mass spectroscopic study on the carbothermic reduction of plutonium dioxide

大道敏彦; 鈴木康文; 荒井康夫; 笹山竜男; 前多厚

Journal of Nuclear Materials, 139, p.253 - 260, 1986/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(86)90178-9

被引用回数：5 パーセンタイル：54.53(Materials Science, Multidisciplinary)

初期組成PuO $_{2}$ +3Cの混合物を含むクヌンセン・セルから蒸発するアクチニド種の質量分析による測定を1593Kから1673Kの温度で行った。P $_{P}$ $_{u}$ およびP $_{P}$ $_{u}$ Oの炭素熱還元反応の進行に伴う変化は、反応がPu-C-O状態図の各相領域を通り、最終生成物、PuCxOy+PuC $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ に至る経路をとることに対応した。反応過程中のP $_{C}$ $_{O}$ がP $_{P}$ $_{u}$ とP $_{P}$ $_{u}$ O値を用いて熱力学的に計算された。PuCxOy+PuC $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ 領域上で、P $_{P}$ $_{u}$ はP $_{C}$ $_{O}$ より大きくなり、PuC $_{1}$ $_{.}$ $_{5}$ と平衡した組成一定のプルトニウム炭酸化物が得られることを確認した。

報告書

炭化ウランペレットの調製

鈴木康文; 笹山竜雄; 阿部治郎; 荒井康夫; 前多厚; 渡辺斉

JAERI-M 7601, 36 Pages, 1978/03

JAERI-M-7601.pdf:1.95MB

高純度アルゴンガス雰囲気グローブボックスを用いて酸化ウランおよび黒鉛を出発物質として、炭素熱還元法により炭化ウランペットの調製を行った。これらのグローブボックス内の雰囲気は酸素3ppm、水分5ppmに保持され、炭化ウラン粉末の酸化を防止するために効果的であった。この調製試験では85%T.D.以上の密度をもち、酸素を2000~3000ppm含む単相の単酸化ウランペレットが調製された。科学量論的な単酸化ウランペレットを得るためには、出発物質の酸化ウランと黒鉛の混合比として2.950~2.975が最適であった。また、炭素熱還元反応の雰囲気条件と反応速度との関係について調べたが、真空中よりアルゴンガス中の方が遅かった。燒結においてはペレット密度は粉砕手段および粉砕時間に最も影響を受ける。そのほか、成型圧力、インバータ添加量、および化学組成などの要因がペレット密着に与える効果を調べたが、その効果は限られたものであった。