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論文

Thermophysical properties of dense molten Al$$_{2}$$O$$_{3}$$ determined by aerodynamic levitation

Sun, Y.*; 高谷 友哉*; 牟田 浩明*; 藤枝 俊*; 近藤 俊樹; 菊地 晋; Kargl, F.*; 大石 佑治*

International Journal of Thermophysics, 45(1), p.11_1 - 11_19, 2024/01

https://doi.org/10.1007/s10765-023-03302-2
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.07(Thermodynamics)

ガス浮遊法は熱物性を非接触で測定するための有用な手法であるが、これまでの測定は溶融試料の中に気泡がなく、楕円球状であることを仮定して行われてきた。本研究ではアルミナを用いて、ガス浮遊法による物性測定と測定後試料の走査型電子顕微鏡による断面観察を行い、試料に含まれる気泡が測定値に与える影響を評価した。また、浮遊ガスにより試料が変形することによる測定誤差の考察も行った。

論文

Thermophysical properties of molten (Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$)$$_{0.95}$$-(SiO$$_{2}$$)$$_{0.05}$$ measured by aerodynamic levitation

近藤 俊樹; 戸田 太郎*; 竹内 淳一*; 菊地 晋; Kargl, F.*; 牟田 浩明*; 大石 佑治*

High Temperatures-High Pressures, 52(3-4), p.307 - 321, 2023/06

https://doi.org/10.32908/hthp.v52.1405
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Thermodynamics)

原子炉のシビアアクシデントを評価する手法や数値シミュレーションを確立するためには、関連する溶融物の高温物性、特に流動性の取得が不可欠である。本試験ではシビアアクシデントの初期段階で、原子炉の主構成材である鋼材の酸化物と基盤であるコンクリートの主成分であるSiO$$_{2}$$の接触により生じると考えられる代表組成の、(Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$)$$_{0.95}$$-(SiO$$_{2}$$)$$_{0.05}$$混合物の密度や粘度などの熱物性を取得した。その結果、(Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$)$$_{0.95}$$-(SiO$$_{2}$$)$$_{0.05}$$混合物の物性値は、以前の研究で得られたFe$$_{2}$$O$$_{3}$$の物性値とほぼ同じであり、微量のSiO$$_{2}$$(約5mol.%)は、Fe$$_{2}$$O$$_{3}$$の流動性に大きな影響を与えないと結論付けることができた。

論文

Thermophysical properties of molten FeO$$_{1.5}$$, (FeO$$_{1.5}$$)$$_{0.86}$$-(ZrO$$_{2}$$)$$_{0.14}$$ and (FeO$$_{1.5}$$)$$_{0.86}$$-(UO$$_{2}$$)$$_{0.14}$$

近藤 俊樹; 戸田 太郎*; 竹内 淳一*; Kargl, F.*; 菊地 晋; 牟田 浩明*; 大石 佑治*

Journal of Nuclear Science and Technology, 59(9), p.1139 - 1148, 2022/09

https://doi.org/10.1080/00223131.2022.2032445
 被引用回数：1 パーセンタイル：31.61(Nuclear Science & Technology)

原子炉の過酷事故時の対策として、酸化鉄(FeO$$_{1.5}$$)を犠牲材として用いることにより炉心溶融物の流動性を維持し、コアキャッチャーへと効率的に導く効果が期待されている。また、過酷事故時に原子炉構成材である鉄が酸化される可能性があるため、この酸化物の性質は事故時の挙動解明のためにも重要である。一方で、高温融体、特に高温酸化物融体の物性はその高温反応性のために知見がほとんどないのが現状であり、溶融後の酸化鉄が犠牲材として適した物性を有しているのかは不明であった。本研究では、ガス浮遊法測定装置を用いてFeO$$_{1.5}$$, (FeO$$_{1.5}$$)$$_{0.86}$$-(ZrO$$_{2}$$)$$_{0.14}$$ならびに(FeO$$_{1.5}$$)$$_{0.86}$$-(UO$$_{2}$$)$$_{0.14}$$の密度と粘性を評価し、FeO$$_{1.5}$$の添加によって炉心溶融物の融点が低下すること、また、流動性が低い温度でも維持されることを明らかにした。

論文

XAFS study of molten zinc dibromide

岡本 芳浩; 福島 和子*; 岩舘 泰彦*

Journal of Non-Crystalline Solids, 312(314), p.450 - 453, 2002/10

溶融臭化亜鉛の構造を、Zn及びBr双方のXAFSを測定することによって調べた。解析から、融体中で(ZnBr$$_4$$)$$^{2-}$$四面体錯体が存在し、Brイオンを共有することで複数の四面体がネットワーク構造を作り上げている可能性があることを示唆する結果が得られた。これは溶融ZnCl$$_{2}$$の構造に良く似ている。得られたXAFSデータを、分子動力学計算とその出力を使用したFEFF計算から再現した。XAFSデータを良好に再現するMD計算では、四面体錯体の存在やネットワーク構造の存在を示す結果が得られた。

報告書

第1回高温溶融技術研究会 発表資料集

大内 仁; 五十嵐 寛; 河村 和広

PNC TN8440 95-044, 148 Pages, 1995/10

PNC-TN8440-95-044.pdf:6.06MB

東海事業所及び大洗工学センターにおける高温溶融技術研究成果について議論する場として第1回高温溶融技術研究会を1995年10月6日に地層処分基盤研究施設4階大会議室で開催した。当日は東海事業所、大洗工学センター、人形峠事業所、本社から45名が参加し、高温溶融技術に関連した14件の研究成果の発表があった。本報告書は、研究会の発表要旨及びOHP資料をとりまとめたものである。

口頭

多様な革新的ナトリウム冷却高速炉における統合安全性評価シミュレーション基盤システムの開発,5; 融体熱物性データベース構築の計画

大石 佑治*; Sun, Y.*; 高谷 友哉*; 牟田 浩明*; 近藤 俊樹; 菊地 晋

no journal, , 

本事業では核燃料を含む金属及び酸化物系溶融物の粘性等の熱物性を測定し、融体熱物性データベースを構築する。本発表では熱物性測定の方法と計画、進捗について報告する。

口頭

多様な革新的ナトリウム冷却高速炉における統合安全性評価シミュレーション基盤システムの開発,10; 融体熱物性の測定装置の構築

大石 佑治*; 高谷 友哉*; 牟田 浩明*; 近藤 俊樹; 菊地 晋

no journal, , 

核燃料を含む金属及び酸化物系溶融物の粘性等の熱物性を測定し、融体熱物性データベースを構築する。本件では、ウランを含む融体の熱物性について浮遊法を用いて測定するための装置を構築し、測定に供する試料の作製方法を検討した。

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