The Effect of yttrium content on the thermal conductivity of near-stoichiometric(U,Y)O solid solutions

福島 奨; 大道 敏彦; 前多 厚; 渡辺 斉

Journal of Nuclear Materials, 102, p.30 - 39, 1981/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(81)90543-2

FPが酸化物燃料の熱伝導度に及ぼす効果の研究の一環として、(U,Y)O(0~15モル%YO含有)の熱伝導度をレーザフラッシュ法により温度範囲700~2000°Kで測定した。その結果、次のことが明らかになった。(1)熱伝導度はイットリ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1600°Kまでフォノン伝導の式K=(A+BT)を満足する。(3)イットリウム固溶に伴う熱抵抗は、結晶格子中のU、UあるいはU,Y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より説明できる。(4)格子欠陥によって生じる熱抵抗に及ぼす格子の歪の効果は、質量の違いの効果に比べて大きい。(5)約1600°Kまでの熱伝導度(K)はUOの熱伝導度(KUO)と格子欠陥モデルに基づく欠陥熱抵抗(We)を用いて次式により表わされる。K=K/(K・We+1)