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大井 元貴
四季, 43, P. 3, 2019/06
J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)では、減速材集合体の放射能低減のための低放射化中性子吸収材として、Au-In-Cd合金の開発を行い、反射体および減速材2号機において実用化した。合金中のインジウムの分布を確認する手法として、パルス中性子イメージングの手法を採用し、インジウムの共鳴ピークに焦点を当てることにより、個別の元素分布を非破壊で測定し、合金が均一であることを確認した。
赤堀 光雄; 伊藤 昭憲; 小川 徹
Journal of Nuclear Materials, 248, p.338 - 342, 1997/00
被引用回数：3 パーセンタイル：30.37(Materials Science, Multidisciplinary)窒化物/高温化学再処理燃料サイクルではアクチノイド金属・合金/窒化物転換プロセスとして、溶融金属の窒化反応の利用が提案されている。本研究では、希土類元素を含んだ溶融Cd-U合金の窒化反応について調べた。約1wt%以下のCe及びGdを含んだCd-3wt%U合金を約700ton窒素圧、600
Cの条件で窒化させた結果、UはU
N
及び(U,Gd)N相として析出した。一方、希土類元素のほとんどではCd中にCeCd
及びGdCd
の金属間化合物相として保持されることが解った。これは、希土類元素のCd中での活量係数がUに比べて非常に小さいことに起因する。
大井 元貴; 勅使河原 誠; 原田 正英
no journal, ,
大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)では、3GeV陽子ビームを水銀ターゲットに入射して中性子を発生し、超臨界水素モデレータで減速してから実験装置にパルス状の中性子ビームとして供給している。モデレータと反射体の設計寿命は30,000MWhであるため、現在モデレータと反射体2号機の製作を進めている。モデレータ1号機では、供給する中性子パルスの時間幅を短くするためにAg-In-Cd合金デカップラーを使用しているが、残留放射能の低減のために2号機ではAu-In-Cd合金デカップラーを採用した。これまでに平板形状Au-In-Cd合金の製作、等方圧加圧接合(HIP)の研究試験を行い、これを使用して反射体2号機を製作した。次に、曲率の異なる球面を組み合わせた湾曲形状をもつモデレータに合わせた、Au-In-Cd合金の製作とHIP加工を行っている。モデレータは多重容器構造であり、HIP加工後にAu-In-Cd合金から1
2mmの距離まで削り出すため、HIP前の製作精度が求められる。この課題に対して、Au-In-Cd合金を鋳型に溶かして整形する手法を採用した。
佐藤 匠
no journal, ,
マイナーアクチノイド(MA: Np, Am, Cm)核変換用窒化物燃料の乾式再処理では、電解精製により溶融塩中に溶解したTRU(Pu及びMA)をCd陰極中に回収し、得られたTRU-Cd合金を窒素気流中で加熱する蒸留・窒化処理によりCdの蒸留とMAの窒化を行う。本研究では、TRU-Cd合金の蒸留・窒化技術の基礎データ取得のため、Np-Cd合金の窒化挙動試験を行った。酸素及び水分濃度10ppm未満のArガス雰囲気グローブボックス内において、600CでのNpOとZrCl
-LiCl-KClとの反応でNpCl-LiCl-KClを調製してから、500CでのLi-Cd合金との還元抽出反応により1.6wt% Np-Cd合金試料を調製した。このNp-Cd合金試料約10gをアルミナ製るつぼに入れて、窒素気流中、600C及び650Cでそれぞれ20時間加熱した結果、600CでNpN及びNpCdが、650CでNpN及び少量のNpOが生成した。これにより、Np-Cd合金はNpCdを経由してNpNになること、650C以上の加熱によってNpNに転換できることが分かった。
