Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
山下 利之; 山崎 哲*; 佐藤 剛*; 松井 恒雄*
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.656 - 659, 2002/11
耐放射線損傷性と相安定性に優れ新燃料や高レベル廃棄物材料として注目されているイットリア安定化ジルコニア(YSZ)について、PuOとの反応を空気,真空及び水素雰囲気中で調べた。得られた蛍石型固溶体相の格子定数はPuの固溶に従い増加し、Puは少なくとも50%以上YSZ中への固溶することがわかった。固溶体の格子定数をPu含有量関数として定めた。また、蛍石型固溶体相の熱膨張を高温X線回折法により空気中1273Kまでの範囲で調べた。Pu含有量0~25%の固溶体の熱膨張係数は6~1210Kの範囲にあり、1000K以上の温度でPu添加量の増加に従い熱膨張係数は小さくなることがわかった。
Albiol, T.*; 芹澤 弘幸; 荒井 康夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.834 - 837, 2002/11
ZrOリッチ領域のPuO-ZrO擬二元系状態図を、高温X線回折測定と自由エネルギー極小化法に基づく平衡計算により作成した。高温X線回折測定は空気雰囲気中で最高1573Kまで行い、1463K,PuO濃度2.3-3.1mol%付近に従来報告されていなかった共晶線があることを見い出した。Chem Sageコードを使用した平衡計算は最高3000Kまで行い、実験データを良く再現できた。得られた結果はこれまで報告されている状態図に修正が必要であることを示すものである。
佐藤 剛*; 葉名尻 豊*; 山下 利之; 松井 恒雄*; 長崎 正雅*
Journal of Nuclear Materials, 294(1-2), p.130 - 134, 2001/04
被引用回数:7 パーセンタイル:48.68(Materials Science, Multidisciplinary)TRU固化体として有望なペロブスカイト型構造のCaTiO中へPuOを固溶させた試料を調製し、Puの固溶限並びに単相試料についての熱膨張をX線回折法により調べた。空気及び真空中加熱の場合のPuの固溶限は5%であるのに対し、水素気流中加熱では20%であった。a,b,c軸それぞれの線熱膨張係数はPu量とともに減少し、また、という異方性を有することがわかった。これはペロブスカイト構造の歪みを緩和する方向に働くため、格子定数の温度依存性を調べることにより、CaTiOの斜方晶から正方晶への転移温度を推定した。
山崎 哲*; 山下 利之; 松井 恒雄*; 長崎 正雅*
Journal of Nuclear Materials, 294(1-2), p.183 - 187, 2001/04
被引用回数:42 パーセンタイル:92.7(Materials Science, Multidisciplinary)パイロクロア型構造のLaZrOにPuOを添加した試料を、空気中、真空中及び水素中1773Kで合成し、X線回折法によりLaZrO相中へのPuOの固溶限を調べるとともに、得られた単相試料について室温から1273Kまでの熱膨張を空気中及び水素中で高温X線回折法により測定した。パイロクロア構造のLaZrO相中へのPuOの固溶限、空気中、真空中及び水蒸気流中で調製した試料に対し、それぞれ、10%,35%,100%であった。(LaPu)ZrO(x=0,0.05,0.10,0.8)固溶体相の熱膨張係数は空気及び水素中いずれの場合においても、Pu量の増加とともに増加した。PuとPuイオン半径はLaイオン半径よりも小さいため、この結果は、LnMO(Ln=La-Gd,M=Zr,Hf)の熱膨張係数は希土類元素のイオン半径の減少とともに増加するという以前の知見と一致する。
芹澤 弘幸; 荒井 康夫; 鈴木 康文
Journal of Nuclear Materials, 280(1), p.99 - 105, 2000/06
被引用回数:22 パーセンタイル:78.53(Materials Science, Multidisciplinary)デバイ温度及びグリューナイゼン定数は、セラミックの熱的及び機械的特性を評価するうえで、重要なパラメータである。当研究グループでは、これまでに、高温X線回折装置を用いて、NpOについて同パラメータの同時測定を行い、発表している。本論文では、PuO及びThO2について、同様な手法を用いて行ったデバイ温度及びグリューナイゼン定数の測定結果について報告する。両酸化物の温度因子は、NpOの場合と同様に、温度の上昇とともに非直線的に増加した。この直線からのずれを定量的に評価することによってグリューナイゼン定数を求め、その値を使ってデバイ温度を計算した。また、一連のアクチニド酸化物のデバイ温度を、熱膨張率との関係から評価し、得られた値の妥当性について、定性的に検討した。
荒井 康夫; 中島 邦久; 芹澤 弘幸; 菊地 啓修; 鈴木 康文; 井上 正*
JAERI-Tech 98-022, 21 Pages, 1998/06
超ウラン元素化合物や合金の高温物性や相状態に関する研究を行う目的で製作した高温X線回折装置について記述したものである。高温X線回折装置は、X線発生装置、ゴニオメーター、X線計数装置、試料高温装置、冷却水送水装置、真空排気系、ガス供給系、ワークステーション及び格納用グローブボックスから構成される。また、装置の据え付け終了後に行った各種性能試験の結果についても述べた。
岡本 芳浩; 小林 紀昭; 小川 徹
Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.355 - 358, 1998/00
被引用回数:40 パーセンタイル:86.02(Chemistry, Physical)溶融UClの高温X線回折測定を行い、融体構造に関する情報を得た。X線強度関数Qi(Q)では、融体内に中距離秩序の存在を示唆する強い回折ピーク(FSDP)が認められた。動径分布関数G(r)から、融体中の最近接U-Cl間距離が、0.284nmであることが分かった。またUの周りのClイオンの配位数がほぼ6であったことから、希土類三塩化物融体と同様に八面配位構造をとっていると考えられた。比較のためイオン半径の近いLaCl融体の測定を同一条件で行い得られたQi(Q)をDebye散乱式で解析した結果、UClとLaClはほぼ同じ構造パラメーターを示すことが確認された。さらに、分子動力学(MD)法を使い、実験で得られたUClの融体構造情報を良好に再現するモデルを決定した。そのモデルを用いて粘性率や電気伝導度などの動的性質を計算し、実験報告値と比較検討した。
山下 利之; 武藤 博; 辻 利秀*; 中村 幸典*
Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.404 - 407, 1998/00
被引用回数:9 パーセンタイル:55.08(Chemistry, Physical)NpPUO(y=0,0.05,0.1,0.2,0.5)固溶体の熱膨張を高温X線回折法により空気又は水素気流中、室温から1000Cの範囲で測定した。室温におけるNpPUOの格子定数はNp量と共に直線的に増加したことから、NpOとPuOはほぼ理想的な固溶体を形成すると考えられる。700C以下の温度では、空気中及び水素中で加熱した試料の格子定数は互いに等しく、このことから、空気中で加熱した試料は、定比組成(O/M=2.00)となっていると考えられる。700C以上の温度では、水素中で加熱した試料の格子定数は、空気中加熱のものの値より大きくなり、1000Cでは、両者の差は約0.1pmとなった。これは、試料が還元されたためと考えられるが、NpUOのx値は1000Cでも0.01以下と推定される。
山下 利之; 白数 訓子; 辻 利秀*; 稲垣 博光*
Journal of Nuclear Materials, 245(1), p.72 - 78, 1997/00
被引用回数:104 パーセンタイル:98.55(Materials Science, Multidisciplinary)定化組成のアクチノイド二酸化物(ThO、UO、NpO、PuO)の熱膨張を高温X線回折法により室温から1300Kの温度範囲で調べた。高温におけるNpOの格子定数を、a/pm=542.03+4.2810T+9.0710T-1.3610Tと定式化した。データ再現性は非常に良く、これを基に、精度の高いNpOの熱膨張を決定した。他のアクチノイド二酸化物の熱膨張は文献値と良い一致を示した。アクチノイド二酸化物の1200Kにおける線熱膨張係数は、これら酸化物の融点と逆比例の関係にあることを見出した。一方、室温においては、UOのが他のアクチノイド二酸化物の値よりも大きいことを見出し、これは、UOのデバイ温度が他のアクチノイド二酸化物の値よりも低いことによると推論した。
山下 利之; 白数 訓子; 辻 利秀*; 加藤 徹也*
Journal of Nuclear Materials, 247, p.90 - 93, 1997/00
被引用回数:51 パーセンタイル:94.73(Materials Science, Multidisciplinary)燃料の高燃焼度化やMOX燃料の使用に伴い、長半減期のマイナーアクチノイド(MA=Np,Am,Cm)が燃料中に蓄積される。NpはこれらMAのうち、約60%を占めるが、Np-U-O系の基礎的性質はほとんど知られていない。著者らは先にNp-U-O三元系相平衡図を明らかにした。その知見をもとに、広い組成範囲にわたり均質な相を形成する(Np,U)O固溶体の熱膨張を、高温X線回折法により測定した。温度範囲は室温から1000C、試料の酸化を防止するため8%H/He雰囲気中で実験を行った。各試料ともに再現性の良い値が得られた。試料の格子定数はNp量の増加に伴いほぼ直線的に減少することから、NpOはUOとほぼ理想的な固溶体を形成すると考えられる。固溶体の熱膨張及び熱膨張係数を組成と温度に関して述べる。
山下 利之; 二谷 訓子; 大内 金二; 室村 忠純; 辻 利秀*; 稲垣 博光*; 加藤 徹也*
Journal of Alloys and Compounds, 213-214, p.375 - 377, 1994/00
被引用回数:12 パーセンタイル:66.82(Chemistry, Physical)U-Np-O系の相平衡を高温X線回折法および熱重量法で調べた。UOとNpOの粉末を所定の割合に混合し、Np(U+Np)比が0.2~1.0の試料を、空気中1300Cで10時間加熱反応させて得た。それらの試料をHe/8%H、CO/1%CO、N/100ppmO、N/1%Oならびに空気中において、それぞれ、室温から1000Cまでの温度に加熱し、その温度でX線回折を行った。空気中1000Cでは、Np/(U+Np)比が0.5以下の試料は蛍石型相とUOとの2相共存であるが、この比が0.6以上の試料は蛍石型相単相であった。蛍石型相の格子定数はウラン量の増加にともないわずかに減少するが、これは結晶半径の小さいU,Uの生成に起因すると考えられる。He/8%H中1000Cでは、すべての試料が蛍石型相単相であった。その格子定数と、Np/(U+Np)比との間に良好な直線関係がみられることから、低酸素ポテンシャル下ではNpOはUO中に全率固溶すると考えられる。