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O sintered pellets; Fluence dependence谷藤 隆昭; 八巻 大樹; 實川 資朗
Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part2), p.1456 - 1460, 2002/12
被引用回数：9 パーセンタイル：51.46(Materials Science, Multidisciplinary)かさ密度71%TDから92.5%TDの種々気孔率をもつLiO焼結体からのトリチウム放出挙動を等速昇温法により調べた。その結果、71%TDから89%TDのあいだではトリチウムの放出挙動が中性子照射量に強く依存することが明らかになった。また放出律速過程として、次の三段階あることが判明した。すなわち、(1)放出ピークA領域(71%-86%T.D.); 照射欠陥にトラップされたトリチウムが欠陥の回復に伴い、トラップからの離脱により放出される。(2)放出ピークB領域(87%-89%T.D.); 連結開気孔を通じて、開気孔内壁への吸着,開気孔内壁からの脱離,開気孔内の気相拡散などを繰り返しながら表面まで移行する。(3)放出ピークC領域(91%-92.5%T.D.); 閉気孔からの離脱がトリチウム放出の律速過程となり、閉気孔の分布に従って、おもに700K,830K及び1000Kの三個の放出ピークを示す。
O sintered pellets; Porosity dependence谷藤 隆昭; 八巻 大樹; 高橋 正; 岩本 昭
Journal of Nuclear Materials, 283-287(Part.2), p.1419 - 1423, 2000/12
被引用回数：10 パーセンタイル：57.14(Materials Science, Multidisciplinary)71%TD-98.5%TDの嵩密度を持つLiO焼結体からのトリチウム放出挙動を2K/minの等速昇温加熱法により調べた。嵩密度71から86%TDまでの焼結体では放出ピークは約300
であり気孔率依存性を示さなかったが、87-89%TDでは放出ピークは約340となり嵩密度の増大とともに高温側に移行した。さらに、嵩密度87%-98.5T.D.焼結体ではトリチウム放出のピークは430から760にわたり2-3個の放出ピークが現れ、大きな気孔率依存性を示した。以上のことからトリチウム放出の律速過程は次の三種類の放出過程であると推定された。(1)照射欠陥にトラップされたトリチウムがその欠陥の焼鈍に伴って放出される。(2)開気孔内壁への吸着・脱離を繰り返しながら連結気孔内を移行する過程。(3)閉気孔内にトラップあるいは蓄積されていたトリチウムの逃散が律速する過程。
井上 賢紀; 浅賀 健男
JNC TN9400 98-005, 40 Pages, 1998/11
高速炉燃料の設計評価および照射挙動評価に資するため、高速炉用ウラン-プルトニウム混合酸化物燃料(MOX燃料)の熱伝導特性を前報(PNC TN9410 98-014:同題その1)に引き続き検討し、照射初期段階の評価に適用する熱伝導度式を再作成することを目的とした。熱伝導メカニズムを考慮すると、気孔を含む燃料の熱伝導度(
)は、気孔率ゼロの燃料の熱伝導度(0)と気孔効果の補正式(F)の積で表わされる(=F0)。今回の評価では、前報と同様に、気孔率ゼロの燃料に対する熱伝導度式を作成することにした。前報に対し、熱伝導度式の作成に利用するデータベースの選定基準を見直し、複数の測定方法および測定機関による測定値が同等のデータを採用した。気孔率の影響が比較的小さいと推定される高密度燃料(相対密度
95%)の測定結果(221点)をデータベースとした。データベースの値を気孔効果の補正式(修正Loeb式:F=1-2.5P(Pは気孔率))を用いて気孔率ゼロの値に換算した後に、最小自乗法プログラムを用いてフィッティングし、下式を得た。なお、高温領域のデータ不足を補う手段として、UO2燃料とMOX燃料の物性が近いことに着目し、Hardingの報告したUO2燃料用熱伝導度式の電子伝導項をそのまま適用した。0=式省略0:気孔率ゼロの燃料の熱伝導度(W/mK)T:温度(K)O/M:O/M比(-)フィッティングに使用したデータベースはPu富化度2030%、O/M比1.98と2.00、相対密度94.396.4%、温度642279の範囲であるが、上式は高速炉用MOX燃料ペレットの一般的な製造仕様の範囲に対して常温から融点まで適用可能と考えられる。
岩井 孝; 中島 邦久; 荒井 康夫; 鈴木 康文
IAEA-TECDOC-970, 0, p.137 - 153, 1997/10
高速炉用新型燃料として期待されるウラン-プルトニウム混合窒化物及び炭化物燃料をJMTR及びJRR-2で照射し、核分裂ガス放出を調べた。優れた熱的特性を活かしたコールドフューエル概念の採用により核分裂ガス放出を抑制できることが確認された。また、熱安定型ペレットの導入により核分裂ガス放出を5%FIMA燃焼度で2~3%に低減できた。その他、核分裂ガス放出の抑制にも拘らず、燃料と被覆管との機械的相互作用に有意の影響は認められなかった。実験データの解析から、核分裂ガス放出は開気孔率に強く依存することが示唆されている。
荒井 長利
IAEA-TECDOC-901, 0, p.225 - 237, 1996/00
構造用脆性材料の微視的組織構造と材料強度及び構造健全性を研究する一環として、潜在的なマイクロポアの集合である気孔に着目し、特に黒鉛材料での照射による変化を解析的に検討した。ここでは、照射実験による寸法変化またはバルク体積変化の離散的データを、黒鉛損傷モデル(GDM)を用いて温度、照射量に関し連続的な変化を計算することによって求めること、及び、黒鉛の寸法変化に関するKellyらの結晶光子理論を応用している。検討では種々の製作プロセスによる黒鉛材料について、総合的に気孔率変化の相違を定量的に明らかにした。結論として、各種銘柄の照射効果の複雑な変化は結晶形状変化パラメータによって解釈することが適切であること、及びそのことの故に、気孔率の変化が重要な指標であることが明らかになった。
荒井 康夫; 鈴木 康文; 岩井 孝; 大道 敏彦
Journal of Nuclear Materials, 195, p.37 - 43, 1992/00
被引用回数：33 パーセンタイル：91.98(Materials Science, Multidisciplinary)ウラン・プルトニウム混合窒化物の熱伝導度に対する気孔率並びにプルトニウム濃度の影響について検討を加えた。熱伝導度は、680~1600Kの範囲で、レーザフラッシュ法により測定した熱拡散率の値から決定した。はじめに気孔率の影響については、焼結温度と気泡形成剤の添加量をそれぞれ変化させて調製したペレットの熱伝導度を求め、開気孔及び閉気孔の影響を定量的に評価した上で、気孔率依存性を表す式上のパラメータを決定した。さらにプルトニウム濃度の異なる6種類の混合窒化物ペレットを調製して、その熱伝導度に対する影響を調べた。その中では、特にUNリッチ側の組成で、プルトニウム含有量の増加とともに熱伝導度が大きく減少するとともに、PuNリッチ側の組成では、熱伝導度の温度依存性が小さくなること等を明らかにした。
岩井 孝; 笹山 龍雄; 前多 厚*; 相沢 作衛; 川崎 公靖; 相沢 雅夫; 半田 宗男
JAERI-M 89-186, 101 Pages, 1989/11
化学量論組成の異なるウラン・プルトニウム混合炭化物燃料、(U,Pu)C
及び(U,Pu)C
を充填した2本の太径燃料ピン(外径9.4mm、長さ170mm)を1体のキャプセルに組み込んでJRR-2で、線出力640W/cmで1.5at%燃焼度まで照射した。東海研燃料試験施設で実施した照射後試験では、低密度(83~84%T.D.)の燃料ペレットを用い、低燃焼度であったため、燃料ピンの寸法変化は観察されなかった。FPガス放出率は2本の燃料ピンとも約9%であり、ペレットの開気孔率と関連していた。燃料ペレット中の気孔の数が中心部では大幅に減少した。被覆材の内面腐食は、(U,Pu)C燃料ピンで観察され、燃料の炭素ポテンシャルに依存していた。
線スキャニングにより、Csの一部が燃料ペレットから温度の低いプレナム部へ移行していることが確認される。
松尾 秀人; 佐々木 泰一
Carbon, 23(1), p.51 - 57, 1985/00
被引用回数：7 パーセンタイル：44.93(Chemistry, Physical)圧縮予荷重を付加した原子炉用黒鉛材料の熱膨張係数を室温から1173Kまで測定した。熱膨張係数は、荷重付加によって生じた残留ひずみが大きくなるにしたがって増加したが、それらの変化は実験に供した材料の種類や製造方法などには依存しない結果が得られた。また、多結晶黒鉛材料の熱膨張係数と気孔率の関係について、圧縮予荷重を付加後、あるいは熱焼鈍後に水銀ポロシメトリーによって測定した気孔率の測定結果をもとにして考察した。
鈴木 康文; 笹山 龍雄; 荒井 康夫; 渡辺 斉
JAERI-M 9943, 27 Pages, 1982/02
粒度の異った各種の炭化物粉末を用いてウラン・プルトニウム混合炭化物の焼結速度を調べた。この試験では、ほぼ単相の炭化物ペレットを製造し、その焼結密度と焼結時間、収縮率と焼結時間との関係などについて知見を得た。また、ペレット中心部と周辺部では結晶粒の大きさや気孔率が異なることを見出した。さらに、照射試験用の炭化物ペレットの試作を行い、炭素含有量の異なる二種類のペレットを製造した。この試作においてミニ炭化物が析出すると焼結が促進されると共に粒成長の妨げられることが観察された。
依田 真一; 藤崎 勝夫
炭素, 110, p.81 - 88, 1982/00
本論文は、異なった製法、原料より成る10種黒鉛材料の機械的、物理的性質を調べ、その間に成立する相関性を明らかにし、黒鉛材料の機械的、物理的性質を統一的に理解しようと試みたものである。実験は機械的性質として、引張、圧縮、曲げの各強度試験、物理的性質として、ヤング率、熱膨張係数、電気抵抗の測定を行った。これらの実験より得られたデーターを整理し、相互間の相関を調べた結果をまとめると、(1)ヤング率および熱膨張係数は気孔の体積率に依存し気孔率の増加に伴ない減少する。そして(2)ヤング率Eと熱膨張係数
の間には、E=一定なる新たな関係が見い出された。またEの値は気孔率に依存していることが明らかになった。さらに気孔率は黒鉛の黒鉛化度と密接な関係があることが明らかになった。(3)電気比抵抗は、結晶粒度に依存し、粒の細かいものほど比抵抗が大きくなることを明らかにした。
馬場 恒孝; 田代 晋吾; 妹尾 宗明; 荒木 邦夫
JAERI-M 9193, 18 Pages, 1980/11
高レベル放射性廃棄物の代替固化法の1つとして、天然ゼオライト粉末を固化原料として用いたホットプレス法によるセラミック固化試験を実施し、次の結果を得た。(1)天然ゼオライトを模擬高レベル廃棄物仮焼体の混合粉体をホットプレスを用いて固化する際の条件として、処理温度、950
C、処理圧力、150kg/cm
、廃棄物配合比30wt%を決め、この条件で、密度2.80g/cm
、熱伝導率1.22kcal/mhC、Cs浸出率、0.059wt%/hの緻密なセラミック固化体の得られることがわかった。(2)物性改良を目的とした添加剤の検討の結果、SiOについてはほとんど効果がなく、AlO
の5.0wt%添加で効果が大きいことがわかった。その固化体の密度は、2.87g/cm、熱伝導率は1.43Kcal/mhC、Cs浸出率は0.027wt%/hである。
O from 200 to 900C高橋 正; 菊池 武雄
Journal of Nuclear Materials, 91(1), p.93 - 102, 1980/00
被引用回数：45 パーセンタイル：95.58(Materials Science, Multidisciplinary)酸化リチウムLiOの熱拡散率および熱伝導度の気孔率依存性を、200Cから900Cの温度範囲で研究した。熱拡散率
と気孔率Pとの関係は、=
(1-
P)として、=0.93、そしてまた、=/(1+
P)として、=1.74(200C)~1.11(900C)のように示された。熱伝導度kと気孔率Pとの関係は、Loebの式k=k(1-P)に従い、=1.70で、そして、Maxwell-Euckenの式k=k(1-P)/(1+
P)に従い、は、1.81(200C)~1.32(900C)であった。さらに、経験式=(1-P)
、そしてk=k(1-P)
として試み、m=0.91そしてn=1.06の値を得た。熱拡散率および熱伝導度の気孔率依存性が=(A'+B'T)
およびk=(A+BT)として示されることを見出した。気孔率の補正係数を、気孔率と温度に関して、他の文献と比較して検討した。
松尾 秀人
Journal of Nuclear Materials, 89(1), p.9 - 12, 1980/00
被引用回数：18 パーセンタイル：82.46(Materials Science, Multidisciplinary)原子炉用黒鉛材料の熱伝導度および熱拡散率の酸化による重量変化ならびに気孔率依存性を調べた。熱伝導度および熱拡散率の両者とも重量減少にともない減少した。その減少割合は一定ではなく、重量減少の初期に大きな値を示した。熱伝導度と気孔率の関係の解析では、開気孔率が増加するにしたがって熱伝導度は直線的に減少する傾向を示したが、微細気孔の変化を考慮に入れない場合には直線的な減少傾向を示さなかった。
燃料工学部
JAERI-M 8068, 100 Pages, 1979/02
この報告は、KFA Julich研究所を通じてオランダペツテンにあるHFRにおいて2種類の黒鉛材料(SM1-24とIG-11)の照射試験を行った結果を照射前諸試験の結果とともにまとめたものである。最大照射量は2.5
10n/cm(EDN)であり、照射温度は1050-1150Cであった。SM1-24黒鉛とIG-11黒鉛について、寸法変化、ヤング率の変化、1000Cまでの熱膨張係数、見かけ密度、室温電気抵抗、開気孔率、100~1000Cの間の電気抵抗と熱伝導率およびリング圧縮強さ(IG-11黒鉛のみ)が測定された。以上のデータが、照射試料の黒鉛ブロックからの採取法の詳細およびそれぞれの性質の測定法の詳細も含めてまとめられ、記述されている。
斎藤 保; 奥 達雄
炭素, (91), p.129 - 133, 1977/00
原子炉用黒鉛に圧縮応力を負荷したとき生じる結晶粒内の変形、気孔の変形およびクラックの生成に関する結果を考慮して圧縮残留ひずみの構成要素を検討した。供試材料としては2銘柄の黒鉛を用い、圧縮応力付加によって生ずる残留ひずみを詳細に測定し、試験片の見かけの体積変化を測定した。見かけの体積と超音波伝播速度法で測定したヤング率は負荷応力にともなう残留ひずみの増加にほぼ比例して減少することが明らかとなった。X線回折法による結晶層面間隔と格子ひずみの測定結果から結晶粒内の変形が検出されないことから圧縮予応力の増加にともなう見かけの体積減少の原因は気孔率の減少によるものと考えられ、気孔の変形が大きな役割を占めることが推定される。また、ヤング率減少の有力な原因の一つとされるクラックの生成も気孔の変形とともに残留ひずみを構成する大きな要素となっているものと考えられる。
