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論文

Thermodynamic study of gaseous CsBO$$_{2}$$ by Knudsen effusion mass spectrometry

中島 邦久; 高井 俊秀; 古川 智弘; 逢坂 正彦

Journal of Nuclear Materials, 491, p.183 - 189, 2017/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2017.05.001
 被引用回数：8 パーセンタイル：61.27(Materials Science, Multidisciplinary)

軽水炉のシビアアクシデント時、ボロンの影響を考慮した熱力学平衡計算によれば、燃料から放出されるCsの気相中での主な化学形の一つとして、CsBO$$_{2}$$(g)が生成すると予想されている。しかし、核燃料や核分裂生成物などの熱力学データを収めた編纂物によれば、これまで報告されているCsBO$$_{2}$$の蒸気圧データの不確かさのために、この解析に使用されたCsBO$$_{2}$$(g)の熱力学データの信頼性は乏しいと評価されている。そのため、信頼性の高いCsBO$$_{2}$$(g)の熱力学データを得ることを目的に、高温質量分析法によるCsBO$$_{2}$$の平衡蒸気圧測定を試みた。その結果、CsBO$$_{2}$$の平衡蒸気圧測定データを用いて、第二法則,第三法則処理により評価した気体CsBO$$_{2}$$の標準生成エンタルピー$$Delta$$$$_{f}$$H$$^{circ}$$$$_{298}$$(CsBO$$_{2}$$,g)は、それぞれ、-700.7$$pm$$10.7kJ/mol, -697.0$$pm$$10.6kJ/molとなり、過去に報告されている蒸気圧データを用いて得られた第二法則,第三法則処理による$$Delta$$$$_{f}$$H$$^{circ}$$$$_{298}$$(CsBO$$_{2}$$,g)の差異よりも小さくなったことから、これまでよりも信頼性の高い熱力学データを取得できたことが分かった。さらに、既存の$$Delta$$$$_{f}$$H$$^{circ}$$$$_{298}$$(CsBO$$_{2}$$,g)についても、本研究で得られた$$Delta$$$$_{f}$$H$$^{circ}$$$$_{298}$$(CsBO$$_{2}$$,g)の値と誤差の範囲で一致したことから、信頼性が高いことが分かった。

報告書

ヘリウム気流中水分のLi$$_{2}$$Oペレットへの吸着特性

吉田 浩; 小西 哲之; 竹下 英文; 倉沢 利昌; 大野 英雄; 勝田 博司; 渡辺 斉; 成瀬 雄二

JAERI-M 82-194, 47 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-194.pdf:1.44MB

本研究は、Li$$_{2}$$Oブランケット体系におけるトリチウムインベントリーに深く関係すると考えられる水分吸着特性を実験的に明らかにしたものである。実験はブランケット運転条件を想定した流通法による吸着操作で行った。実験により、Li$$_{2}$$O吸着水量I$$_{A}$$(mol-H$$_{2}$$O/ton-Li$$_{2}$$O)とヘリウム気流中水分分圧P$$_{H}$$$$_{2}$$$$_{O}$$(atm)との関にI$$_{A}$$=56.3$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$exp(13800/RT)P$$^{0}$$$$^{.}$$$$^{6}$$$$^{4}$$$$_{H}$$$$_{2}$$$$_{O}$$なる相関関係を見出した。吸着熱は約21kcal/molでありH$$_{2}$$Oの臨界温度以上における吸着が主として化学吸着によるものであることが分かった。また、Li$$_{2}$$O(S)+H$$_{2}$$O(g)$$Leftrightarrow$$2LiOH(S,l)なる反応により、LiOH(S,l)が生成する水分分圧及び温度の限界値が明らかにされた。

口頭

ソースターム評価手法の高度化に向けたFPの化学に関する研究,3; FP化合物平衡蒸気圧測定技術の開発

高井 俊秀; 中島 邦久; 古川 智弘; 逢坂 正彦

no journal, , 

シビアアクシデント進展解析コードによる破損燃料からの核分裂生成物の放出挙動評価の高精度化に向けて、FP化合物等の信頼性の高い熱力学データを整備することが必要である。本報告では種々の化学形の模擬FP試料の平衡蒸気圧測定に向けて、高温質量分析計の整備を行い、信頼性を評価した結果について述べる。

口頭

Development of measurement technique on the equilibrium vapor pressure of simulated fission products

高井 俊秀; 中島 邦久; 古川 智弘; 逢坂 正彦

no journal, , 

福島第一原子力発電所における燃料デブリの取出し準備や、ソースターム評価の高度化に向け、炉内の放射性物質分布評価精度を向上させるためには、雰囲気や制御棒材との高温化学反応の影響を考慮した計算モデルを開発し、シビアアクシデント進展解析コードの改良を進めることが必要である。こうした化学的影響評価には、熱力学解析が有益であることから、FP化合物等の熱力学データベース拡充を目的として、高温質量分析法によるFP化合物平衡蒸気圧測定試験を実施することとし、測定技術の開発を行うとともに、その信頼性評価を実施した。

口頭

BWR制御材の影響に着目したシビアアクシデント時のFP化学挙動評価,3; 高温質量分析法を用いた気体CsBO$$_{2}$$の熱力学研究

中島 邦久; 高井 俊秀; 古川 智弘; 逢坂 正彦

no journal, , 

軽水炉のシビアアクシデント時、B$$_{4}$$Cの影響を考慮した熱力学平衡計算によれば、温度に依存するがCsの気相中での主な化学形は、CsBO$$_{2}$$(g)と予想されている。しかし、この解析に使用されたCsBO$$_{2}$$(g)の熱力学データの信頼性は高くない(poor qualityと判定)。そのため、より信頼性の高いCsBO$$_{2}$$(g)の熱力学データを得ることを目的に、高温質量分析法によるCsBO$$_{2}$$の平衡蒸気圧測定を試みた。その結果、CsBO$$_{2}$$の平衡蒸気圧測定データを用いて、第二法則, 第三法則処理により評価した気体CsBO$$_{2}$$の標準生成エンタルピー${it $Delta$$_{f}$H$^{circ}$$_{298}$}$(CsBO$$_{2}$$,g)は、それぞれ、-700.6$$pm$$9.8kJ/mol, -698.0$$pm$$10.6kJ/molとなった。

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