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論文

多様な原子燃料の概念と基礎設計,5; 高温ガス炉と溶融塩炉の燃料

植田 祥平; 佐々木 孔英; 有田 裕二*

日本原子力学会誌ATOMO$$Sigma$$, 63(8), p.615 - 620, 2021/08

日本原子力学会誌の連載講座「多様な原子燃料の概念と基礎設計」の第5回として「高温ガス炉と溶融塩炉の燃料」の題目で解説を行う。高温ガス炉の燃料である被覆燃料粒子は、高温ガス炉の高温の熱供給や優れた固有の安全性を支える鍵となる技術の一つである。本稿では高温ガス炉燃料の設計,製造技術,照射性能,実用化並びに高度化開発について述べる。一方、溶融塩炉で用いる溶融塩燃料は燃料自体が液体という特殊なものである。安全性や事故時の環境への影響など優れた性能が期待されているが、まだまだ明らかにすべき課題も多い。その現状について概説する。

論文

A Computer simulation study of the structural similarities between fluoroberyllate and alkaline earth silicate melts

梅咲 則正*; 大野 英雄; 五十嵐 一男*; 古川 和男*

Journal of Non-Crystalline Solids, 150, p.302 - 306, 1992/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.05(Materials Science, Ceramics)

溶融珪酸塩と溶融アルカリフロオロベリリウム酸塩の構造は極めて良い類似性を示すことが、X線回折ならびに分子動力学法計算機シミュレーションにより証明された。このことは、高温高圧下での実験が困難なマントル主成分であるアルカリ土類珪酸塩の研究を350-800$$^{circ}$$Cの比較的低温領域でアルカリフルオロベリリウム酸塩(RF-BeF$$_{2}$$:R=Li,Na,K)を用いてシミュレーション可能であることを示している。

論文

Optically active vibrations of cesium actinide(V) hexafluorides(CsUF$$_{6}$$, CsNpF$$_{6}$$, and CsPuF$$_{6}$$)

大和田 謙

At. Spectrosc., 44(5), p.844 - 848, 1990/00

理想化された結晶構造モデルを仮定して、セシウム六フッ化ウラン(CsUF$$_{6}$$)の光学活性振動の解析を行った。解析結果に基づいて、これまでに報告されたすべての光学活性振動を分子内振動(UF$$_{6-}$$)並びに光学活性格子振動(UF$$_{6-}$$に対するCs$$^{+}$$の運動)に帰属することができた。また、改良原子価力場を用いて、U-FおよびCs-F結合に関する力の定数を得ることができた。これらの力の定数をCsUF$$_{6}$$と同結晶構造を有するCsNpF$$_{6}$$およびCsPuF$$_{6}$$に転用し、各々の基準振動数を推定した。波動ベクトル零における結晶振動を取り扱う本解析法は光学活性格子振動を帰属するだけでなく、低温測定で得られる電子吸収スペクトルの振電構造を説明するのに有用であることがわかった。

報告書

Single-fluid-Type Accelerator Molten-Salt Breeder(AMSB)

古川 和男; 塚田 甲子男*

JAERI-M 83-050, 43 Pages, 1983/03

JAERI-M-83-050.pdf:1.05MB

溶融塩ターゲットとブランケツトを加速器増殖炉に利用することが検討された。この塩の中にはThF$$_{4}$$,UF$$_{4}$$が高い濃度で含まれる。この方式の利点は、ターゲットの製作、設計、照射損傷、熱除去、安全性、経済性に関連する。LiF-BeF$$_{2}$$-ThF$$_{4}$$,LiF-NaF-ThF$$_{4}$$,LiF-BeF$$_{2}$$-UF$$_{4}$$などをターゲット・ブランケット兼用で使うならば、予期以上の中性子発生効率がえられることが、ニュトロニックスから示された。この加速器溶融塩増殖炉(AMSB)の概要、特性、炉化学問題点が紹介された。また、エネルギー戦略上の位置付け、特にトリウムサイクル実現化における貢献などか諭じられた。

論文

Accelerator molten-salt breeders

古川 和男; 塚田 甲子男*; 加藤 義夫

Proc.6th Symp.on Ion Sources and Ion-Assisted Technology, p.167 - 170, 1982/00

核分裂性物質へ核物質を核変換させる方式として、スポレーション反応を利用することが考えられる。それには、陽子をlinacで約1GeVに加速するのが、現在最も実現性があると考えられる。ターゲット・ブランケット系としては、溶触弗化物、特に$$^{7}$$LiF-BeF$$_{2}$$-ThF$$_{4}$$系溶触塩を環一流体でターゲット・ブランケット両者を兼ねさせることにより、技術的見通しを大いに明るいものとすることができた。さらにこの塩に$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{3}$$VF$$_{4}$$を0.2~0.7mol%残留させて、性能を向上させ、さらに直接に溶融塩非増殖発電炉の燃料塩に添加できるような燃料cyileを考案することにより、極めて合理的、経済的で、かつ安全性・適用性の高い増殖・発電システムがまとまった。これは、トリウム・エネルギー資源利用を大いに促進するものであろう。

論文

Single-fluid-type accelerator molten-salt breeder concept

古川 和男; 塚田 甲子男*; 中原 康明

Journal of Nuclear Science and Technology, 18(1), p.79 - 81, 1981/00

 被引用回数:25 パーセンタイル:95.65(Nuclear Science & Technology)

今世紀末の核分裂性物質不足解消のために、$$^{2}$$$$^{3}$$$$^{2}$$Th(もしくは劣化U)に高速陽子を当てる加速器増殖炉方式の利用が考えられる。これは苛酷度(1)照射損傷、(2)熱除去、(3)target物質のshufflingなどの困難を持つが、工学的実現性の高い最初の炉概念設計を提示することができた。これはtargetおよびblanketに一種類のTh(またはU)含有溶融弗化物を使用するもので、(a)中性子物理的計算結果は軽原子の影響が殆ど無視できる優れたものである。(b)上記三問題は心配ない。(c)spallation productsの化学処理も量が少なく大きな問題とはならない。(d)必要電力は充分自給できる。(e)構造極めて単純、未臨界系で化学的不活性物質であるから安全性高い。 大容量加速器(1GeV 300mA)の開発が完成すれば、現実化は容易であろう。

論文

蓄熱用溶融塩と腐食

古川 和男; 沼田 博雄*

防食技術, 29(4), p.185 - 195, 1980/00

蓄熱材として溶融塩は、(1)容積当りの熱容量が大きいこと,(2)化学的に安定であること,(3)低蒸気圧であることなどから、太陽熱利用などに注目されてきている。溶融塩組成としては無限の選択があるといえるが、物性値に関する予測は比較的容易であり、選択に困難はないといえる。最も理解されていないのは、容器材料との共存性である。その原理的な面はかならずしも不明確ではないが、過去の特殊な経験事実に頼りすぎて誤解されている面があり、それを整理し必要な精製操作を明かにしつつ次の諸溶融塩の腐食特性を解説した。(1)フッ化物,(2)塩化物,(3)水酸化物,(4)硝酸塩・亜硝酸塩,(5)炭酸塩。また、腐食モニターに関する新しい研究成果をも紹介した。この開発および質量移行現象の解明などが、特に重点的に研究すべき項目であることも指摘した。

論文

Self-diffusion of fluorine in molten dilithium tetrafluoroberyllate

大道 敏彦; 大野 英雄; 古川 和男

J.Phys.Chem., 80(14), p.1628 - 1631, 1976/00

溶融Li$$_{2}$$BeF$$_{4}$$中のフッ素の自己拡散係数をキャピラリー法で$$^{1}$$$$^{8}$$Fを用い測定した。得られた拡散係数D$$^{F}$$は D$$^{F}$$=6.53$$times$$10$$^{3}$$ exp[-(30.6$$pm$$3.4)$$times$$10$$^{3}$$/RT] で表わされる。拡散係数の値ならびにその活性化エネルギーがともに大きい結果を説明し得る拡散機構として、フルオロベリリウム陰イオンが回転を伴い、しかも近接アニオン間でのフッ素の交換を伴うものであろう。

論文

Far infrared absorption spectra of rubidium uranium complex fluorides

曽我 猛; 大和田 謙; 岩崎 又衛

Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 35(6), p.2069 - 2074, 1973/06

 被引用回数:3

RbF-UF$$_{4}$$系の複フッ化物の遠赤外吸収スペクトルを波数範囲500cm$$^{-}$$$$^{1}$$-30cm$$^{-}$$$$^{1}$$で測定した。その結果、390cm$$^{-}$$$$^{1}$$-340cm$$^{-}$$$$^{1}$$及び200cm$$^{-}$$$$^{1}$$付近に観測された強い吸収帯は、UF$$_{4}$$及びアルカリ金属-ウラン(IV)複フッ化物のスペクトルの検討から、それぞれU-F伸縮振動及びF-U-F変角振動に帰属された。また、120cm$$^{-}$$$$^{1}$$以下に内部錯イオンと外部イオンの相互作用によって生じる格子振動が観測された。ルビジウム-ウラン(IV)、ナトリウム-ウラン(IV)及びカリウム-ウラン(IV)複フッ化物について、U-F伸縮とF-U-F変角の力の定数の近似値を各化合物内でUF$$_{4}$$の構造が部分的に保持されていると仮定して求めた。また、それらから導かれるU-F原子間距離をBadger's ruleによって求めた。

論文

Effects in the proton bombardment of NaF crystals, 2; Depth profile of damage in microhardness

久保 和子

Journal of the Physical Society of Japan, 35(1), p.125 - 129, 1973/01

 被引用回数:1

NaF結晶の陽子照射による微小硬度の変化を照射方向の劈開面上で照射面からの距離の凾数として測定した。得られたプロファイルは極大をもち、その一つは停止した陽子によると考えられる。他の極大は核反応$$^{1}$$$$^{9}$$F(p,$$alpha$$$$gamma$$)$$^{1}$$$$^{6}$$O、または陽子による原子変位のための膨張に由来する歪に関係するらしい。硬化中心は恐らく小さい析出、気泡またはボイドであろう。飛程を越えるところの微小硬度の減少は指数凾数的で20$$mu$$mまで止りだが、転位の易動度の変化は飛程から100$$mu$$mまで及ぶ。またプロファイルの形は照射温度と照射量の両方に左右される。

論文

Infrared Absorption Spectra of Potassium Uranium Fluorides

曽我 猛; 大和田 謙; 岩崎 又衛

Applied Spectroscopy, 26(4), p.482 - 483, 1972/00

抄録なし

論文

Far I.R. Spectra of Sodium Uranium Fluorides

大和田 謙; 曽我 猛; 岩崎 又衛

Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 34, p.363 - 365, 1972/00

 被引用回数:8

抄録なし

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