Thermal conductivity of near-stoichiometric (U,Nd)O,(U,Sm)O and (U,Eu)O solid solutions

福島 奨; 大道 敏彦; 前多 厚; 半田 宗男

Journal of Nuclear Materials, 114, p.312 - 325, 1983/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(83)90270-2

高い核分裂生成率をもつ稀土類元素Nd,SmおよびEuがUOの熱伝導におよぼす効果を調べるため、化学量論に近い(U,R)O固溶体(R=Nd,SmおよびEu;0~15mol%RO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、次のことを明らかにした。(1)熱伝導度(K)の温度変化は、約1600Kまでフオノン伝導の式、K=(A+BT)を満足する。(2)熱伝導度はR濃度が増大するとともに次第に減少する。その減少の割合はEu,SmおよびNdの順で増大する。(3)格子欠陥熱抵抗の実験値は、結晶格子中のUおよびRイオンをフオノン散乱の点欠陥と考えた格子欠陥モデルに基づく計算値とよく一致する。(4)格子欠陥熱抵抗におよ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)約1600Kまでの熱伝導度は次式で表される。K=Kuo/(Kuo・We+1)ここで、KuoはUOの熱伝導度、Weは(3)の格子欠陥モデルに基づく格子欠陥熱抵抗である。