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論文

Oxygen potential and defect structure of the solid solution, Mg-Gd-UO$$_{2}$$

藤野 威男*; 佐藤 修彰*; 山田 耕太*; 岡崎 学*; 福田 幸朔; 芹澤 弘幸; 白鳥 徹雄*

Journal of Nuclear Materials, 289(3), p.270 - 280, 2001/03

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(01)00427-5
 被引用回数：2 パーセンタイル：19.66(Materials Science, Multidisciplinary)

(Mg, Gd, U)O$$_{2+x}$$固溶体の酸素ポテンシャルを1000~1250$$^{circ}C$$の温度領域において、O/M比の関数として求めた。酸素ポテンシャルが急変するO/Mの値は、固溶体中のMg量の増加とともに低下した。一方、平衡する酸素分圧が低下すると、固溶体中のMg原子の一部が、格子間位置にシフトすることが、密度測定から明らかになった。Mgの固溶限は、平衡する酸素分圧に対して複雑な挙動を示した。

論文

Thermal conductivities of irradiated UO$$_{2}$$ and (U,Gd)O$$_{2}$$

湊 和生; 白鳥 徹雄; 芹澤 弘幸; 林 君夫; 宇根 勝巳*; 野北 和宏*; 平井 睦*; 天谷 政樹*

Journal of Nuclear Materials, 288(1), p.57 - 65, 2001/01

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(00)00578-X
 被引用回数：21 パーセンタイル：80.29(Materials Science, Multidisciplinary)

照射した燃料の熱伝導率は、燃料温度に直接かかわる物性であり、重要である。円盤状のUO$$_{2}$$及びUO$$_{2}$$-10wt%Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$試料を作製し、約4%FIMAまで照射した後、レーザフラッシュ法により熱拡散率を測定した。照射済み試料の熱伝導率は、未照射試料に比べて減少したが、約1800Kまで熱拡散率を測定した後の試料では、点欠陥の回復により、熱伝導率の一部回復が認められた。照射中の温度の急上昇において1273K以上を経験した試料では、熱伝導率の一部回復の幅が小さかった。これは、熱伝導率の減少に寄与している照射による点欠陥が、高温で照射中に回復したためであることを明らかにした。

報告書

MCNPコードによるペレット・溶液混在低濃縮ウラン燃料臨界実験の解析

小林 友也*; 荒川 拓也*; 奥野 浩

JAERI-Data/Code 94-018, 36 Pages, 1994/12

JAERI-Data-Code-94-018.pdf:1.09MB

連続エネルギーモンテカルロ法計算コードMCNP-4Aを評価済み核データ・ファイルJENDL-3.1と組合わせて、$$^{235}$$U濃縮度4.3wt%二酸化ウラン燃料棒が可溶性ガドリニウムを含む同濃縮度の硝酸ウラニル水溶液中に部分的に没している12体系の臨界実験を解析した。中性子増倍率の計算値は平均で0.955となったが、1よりこのように小さくなった主な原因は、実験報告書に記された燃料溶液等の組成の不正確さにあると推定された。このため、燃料ペレット、燃料溶液、ステンレス鋼、ガドリニウムの組成データについて吟味し、より正確な値を採用したと思われるOECD/NEAの国際ベンチマーク問題に従って解析した結果、中性子増倍率の計算値は平均で0.986となり、かなり1に近付いた。

報告書

ペレット・溶液混在低濃縮ウラン燃料臨界実験に対するJACSコードシステムの検証計算

奥野 浩; 野村 靖

JAERI-Data/Code 94-014, 33 Pages, 1994/10

JAERI-Data-Code-94-014.pdf:0.98MB

溶解槽模擬体系の臨界実験が米国PNLで実施された。$$^{235}$$U濃縮度4.3wt%二酸化ウラン燃料棒の三角格子配列が可溶性ガドリニウムを含む同濃縮度の硝酸ウラニル水溶液中に部分的に没している体系である。この実験体系12件をJACSコードシステムを用いて解析した結果は既に報告したが、中性子増倍率を0.95より低く算出した例が8件あった。その原因を明らかにするため、再計算を実施すると共に、OECD/NEAで出題された国際ベンチマーク問題の解析・検討を行った。この結果、次の3点が明かになった。(1)以前行った一部の計算にはダンコフ補正法の適用について誤りがあったと考えられ、今回の計算の方が平均で1.3%$$Delta$$kだけ中性子増倍率が増加した。(2)実験報告書では硝酸ウラニル水溶液の組成に矛盾があり、遊離硝酸濃度を0と取扱うことにより整合性がほぼとれる、(3)このような取扱いを行った実験体系12件に対しJACSコードシステムを用いて得られる中性子増倍率の平均値は0.980となった。

論文

The Effect of gadolinium content on the thermal conductivity of near-stoichiometric(U,Gd)O$$_{2}$$ solid solutions

福島 奨; 大道 敏彦; 前多 厚; 渡辺 斉

Journal of Nuclear Materials, 105(2), p.201 - 210, 1982/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(82)90375-0
 被引用回数：82 パーセンタイル：98.6(Materials Science, Multidisciplinary)

BWR用バーナブルポイゾンとして使用されているUO$$_{2}$$-GdO$$_{1}$$$$_{.}$$$$_{5}$$系燃料のうち、化学量論に近い(U,Gd)O$$_{2}$$(0~15モル%GdO$$_{1}$$$$_{.}$$$$_{5}$$含有)の熱伝導度をレーザフラッシュ法により700~2000Kで測定した。その結果、次のことが明らかになった。(1)熱伝導度はドリニウム濃度が増大するとともに次第に減少する。(2)熱伝導度の温度変化は約1600Kまでフォノン伝導の式:K=(A+BT)$$^{-}$$$$^{1}$$を満足する。(3)格子欠陥熱抵抗の測定値は、結晶格子中のU$$^{4}$$$$^{+}$$,U$$^{5}$$$$^{+}$$およびGd$$^{3}$$$$^{+}$$イオンをフォノン散乱の点欠陥と考えた格子欠陥モデルに基づいて計算した結果とよく一致する。(4)格子欠陥熱抵抗に及ぼす結晶格子の歪の効果は、質量の違いの効果に比べて大きい。(5)1600Kまでの熱伝導度は次式で一般に表される。K=K$$_{U}$$$$_{O}$$$$_{2}$$/(K$$_{U}$$$$_{O}$$$$_{2}$$・We+1)(K$$_{U}$$$$_{O}$$$$_{2}$$:UO$$_{2}$$の熱伝導度、We:(3)のモデルに基づく欠陥熱抵抗)

論文

Self-shielding and burn-out effects in the irradiation of strongly-neutron-absorbing material

関根 俊明; 馬場 宏

Journal of Radioanalytical Chemistry, 45, p.155 - 167, 1978/00

強い中性子吸収体を中性子照射したときのRI生成量に及ぼす自己遮蔽とburn-outの影響について検討した。これら両方の効果がどちらも無視できない場合の熱中性子と熱外中性子によるRI生成量の計算法を開発した。また、板状の酸化ガドリニウムを中性子照射する実験を行って、$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Gd,$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{0}$$Tb,$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{1}$$Tbの生成量の実験値と計算値とを比較した。

報告書

ガドリニウム・ターゲットの検討:$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{1}$$Tbの製造と強い熱中性子吸収体Gd$$_{2}$$O$$_{3}$$におけるRI生成量

関根 俊明; 馬場 宏

JAERI-M 6668, 45 Pages, 1976/08

JAERI-M-6668.pdf:1.13MB

天然同位体組成のガドリニウムをターゲットとして、(n,$$gamma$$)反応により$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{1}$$Tb($$beta$$崩壊、半減期6.9日)を製造するさいに役立てるため、ターゲット中の希土類元素不純物の定量と行なうと共に、$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{1}$$Tb生成量の計算値と実験値とを比較することを試みた。熱中性子の自己遮断と副反応を考慮した放射化分析により、市販の最高純度の酸化ガドリニウム中に、イッテルビウム10ppm、ルテチウム58ppm、ユーロピウム53ppm、テルビウム0.08ppm含まれていることを見出した。板状試料について、熱中性子の自己遮断、熱外中性子の寄与、原子核のburn-out、多重中性子捕獲を考慮して生成放射能を計算するプログラムを作成した。これによる$$^{1}$$$$^{5}$$$$^{3}$$Gd、$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{0}$$Tb、$$^{1}$$$$^{6}$$$$^{1}$$Tb生成量の計算値は実験値の1/2~2倍の範囲で一致した。

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