Mass-spectrometric investigation of UO(g)

中島 邦久; 荒井 康夫

Journal of Nuclear Materials, 294(3), p.250 - 255, 2001/04

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(01)00491-3

高温質量分析測定を行ううえで適度な酸素ポテンシャルを有するMgO(s)とUO(s)を共存させることでUO(g)を生成させ、その平衡蒸気圧を測定することでUO(g)の生成自由エネルギーの評価を試みた。高温質量分析には、四重極型質量分析計を用い、測定温度領域は1723-1923K、イオン化電圧は70eVとした。UO及びMgのイオン電流値と試料の重量減少量等を用いてUO分圧、O分圧及びMg分圧を評価した。蒸気イオン種としてUO、Mg及びOのほか、UO分子のフラグメンテーションによるUO、UO及びUイオンが検出された。観測された平衡蒸気圧は昇温時及び降温時で大きな違いは見られなかった。測定時のウラン酸化物のO/U比は、酸素ポテンシャルに関するBlackburnモデルによれば2.006~2.009程度であると推測された。今回得られた分圧値等を用いて評価されたUO(g)の生成自由エネルギーは、最近報告された推奨値よりも若干高めであった。