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報告書

高燃焼度燃料ペレット融点測定技術の開発; 微小試料の融点測定技術

原田 克也; 仲田 祐仁; 原田 晃男; 二瓶 康夫; 安田 良; 西野 泰治

JAERI-Tech 2004-034, 13 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-034.pdf:0.69MB

燃料ペレットの微小領域における融点測定を目指し、既存のペレット融点測定装置を使用して少量の燃料ペレットで測定を可能とするために、燃料ペレットを封入するタングステンカプセルの改良及び試料の少量化に起因する不明瞭なサーマルアレストから融点を決定する方法の確立を行った。その結果、サーマルアレスト法による微小試料の融点測定が可能となり、照射済燃料ペレットの微小領域での融点測定に有効であることを確認した。本報は、ペレット融点測定装置を用いた微小試料の融点測定技術開発の概要を報告するとともに、タンタル[Ta],モリブデン[Mo],酸化ハフニウム[HfO$$_{2}$$]及び未照射UO$$_{2}$$ペレットを用いて実施した測定結果をまとめたものである。

論文

Phase relations of AgI under high pressure and high temperature

大高 理*; 竹部 仁*; 吉朝 朗*; 福井 宏*; 片山 芳則

Solid State Communications, 123(5), p.213 - 216, 2002/08

 被引用回数:18 パーセンタイル:65.5(Physics, Condensed Matter)

AgIの、$$alpha$$-AgI構造,岩塩構造,乱れた岩塩構造及び液体の間の相関系を調べるために、大容量高圧装置と放射光を用いたX線その場観察を、圧力6GPaまで、温度1000Kまでの高温高圧下で行った。$$alpha$$-AgI構造,不規則岩塩構造,液体の3つの相は823K,1.3GPaにある3重点で共存する。乱れた岩塩構造の融解曲線は直線で正の傾きを持つ。岩塩構造と乱れた岩塩構造の間の転移は、同じ構造の間での、幅の広いぼやけた無秩序化である。よって、乱れた岩塩構造の生成は(111)と(200)回折線の相対的な強度比の変化によって推定された。加圧にともない、岩塩構造はより高温でも安定となる。6.0GPaで岩塩構造は乱れた岩塩構造に転移することなく融解する。

報告書

高性能燃料被覆管材質の研究; 平成11~12年度(フェーズ1)報告書(共同研究)

木内 清; 井岡 郁夫; 橘 勝美; 鈴木 富男; 深谷 清*; 猪原 康人*; 神原 正三; 黒田 雄二*; 宮本 智司*; 小倉 一知*

JAERI-Research 2002-008, 63 Pages, 2002/03

JAERI-Research-2002-008.pdf:7.85MB

本研究は、平均燃焼度100GWd/tを目指したABWR用の超高燃焼度MOXを念頭にした「高性能燃料被覆管材質の研究」のフェーズ1である。フェーズ1は、平成10年度に実施した基礎調査結果を踏まえて、平成11年度と平成12年度の2年間にわたり実施した。フェーズ1では、現用Zr系合金の使用経験データを解析して、超高燃焼度化にかかわる長期耐久性の支配因子を摘出及び高性能被覆管の要求特性に照らして耐食合金間の相互比較,フェーズ2の中性子照射試験等の基礎評価試験用候補材の選定を行った。

論文

Uranium molybdenum silicide U$$_{3}$$MoSi$$_{2}$$ and phase equilibria in the U-Mo-Si system

宇賀神 光弘; 伊藤 昭憲; 岡安 悟; 数又 幸生*

Journal of Nuclear Materials, 257(2), p.145 - 151, 1998/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:58.55(Materials Science, Multidisciplinary)

筆者らが見い出した新ウランモリブデン珪化物U$$_{3}$$MoSi$$_{2}$$の金相、X線回折等の結果を報告する。この三元化合物の生成反応、融点を明らかにするとともに予備的な結晶構造を示した。また、U-Si二元系にMoを加えた場合のU-Mo-Si三元系について相平衡データを記述した。

論文

Temperature effects on radiation induced phenomena in polymers

田畑 米穂*; 大島 明博*; 高鹿 和信*; 瀬口 忠男

Radiation Physics and Chemistry, 48(5), p.563 - 568, 1996/00

ポリテトラフルオロエチレンとポリスチレンの放射線照射効果に及ぼす温度依存性について調べた。ポリテトラフルオロエチレンは、融点直上で架橋するが、融点以下の温度では主鎖切断を起こす。しかし、77Kの極低温では、その切断は抑制される。一方、ポリスチレンは、室温照射では効果的に架橋するが、ガラス転移点異常の温度での照射では、切断が支配的になる。また、アタクテックとシンジオタクテックの構造の違いによりその照射効果は異なるとともに、結晶や非晶の違いにおいても照射効果の違いを観察した。

論文

Companion sample examination and related study at JAERI

上塚 寛; 永瀬 文久

Proceedings of Three Mile Island Reactor Pressure Vessel Investigation Project Open Forum, p.269 - 280, 1994/00

TMI-2圧力容器下部ヘッド上から採取されたデブリ(コンパニオンサンプル)のうち、10個のサンプルに対する分析試験が原研で行われた。サンプルの平均密度は約7.7g/cm$$^{3}$$であった。ミクロ観察とEPMAの結果により、デブリはミクロ的には均一でないこと、おもに燃料構成材料からなり少量の炉心構造材を含むことが示された。また、$$gamma$$線分析の結果、デブリ中の燃料成分の燃焼度(3,300$$sim$$3,600MWd/t)、Csの残留率(0.4$$sim$$5.9%)等が求められた。事故解析上、デブリの熱特性は重要であるために、デブリに似た化学組成と気孔率を持つ模擬燃料デブリ(SIMDEBRIS)を作製し、溶融温度と熱伝導率を測定した。SIMDEBRISの熱伝導率は、室温では高密度UO$$_{2}$$の30%程度であるが、1573Kでは同等である。

論文

The Radiation effect on non-crystalline poly(aryl-ether-ketone)as revealed by X-ray diffraction and thermal analysis

依田 修

Polym.Commun., 25, p.238 - 239, 1984/00

最近注目されている耐熱性高分子の一つであるポリ(アリルエーテルケトン)の照射効果をX線回折と熱分析によって調べた。この材料は融液から室温に急冷することにより非結晶状態となり、この状態から加熱してガラス転位温度以上に保つと半結晶性となる。非結晶状態において電子線照射を行うことにより、加熱による結晶化が抑制されることを見出した。この過程をX線回折と熱分析によって追跡した結果を報告する。

論文

Zircaloy-UO$$_{2}$$ and -water reactions and cladding temperature estimation for rapidly-heated fuel rods under an RIA condition

塩沢 周策; 斎藤 伸三; 柳原 敏

Journal of Nuclear Science and Technology, 19(5), p.368 - 383, 1982/05

 被引用回数:9 パーセンタイル:69.58(Nuclear Science & Technology)

反応度事故(RIA)条件下での高温時のジルカロイ被覆管と冷却水及びUO$$_{2}$$燃料との化学反応について、NSRR実験に基づいて金属学的見地から調べた。被覆管-燃料化学反応については、平衡相状態図から説明できることが分った。また、最高被覆管温度の推定方法を金相から吟味した結果、最高温度は1000~1600$$^{circ}$$Cの温度範囲では測定した酸化膜厚から、1600~1950$$^{circ}$$Cの範囲では溶融組織から、そして1950~2400$$^{circ}$$Cでは一旦溶融した$$alpha$$-ジルカロイ中の(U,Zr)O$$_{2}$$$$_{x}$$折出物の体積比から推定できることが知れた。熱電対取付けによって温度場が乱されること及び非常な高温では熱電対が破損してしまうことの理由から、本稿の方法による推定値は熱電対指示値より妥当性がある。本結果は、苛酷な燃料損傷を生じる仮想事故条件下での燃料棒挙動の把握に対しても応用できるものと考えられる。

論文

Effect of molecular weight on the crystalline structure of polytetrafluoroethylene as-polymerized

諏訪 武; 瀬口 忠男; 武久 正昭; 町 末男

J.Polym.Sci.,Polym.Phys.Ed., 13(11), p.2183 - 2194, 1975/11

ポリテトラフルオルエチレン(PTFE)の融解および結晶化挙動は分子量によって著しく変る。分子量30万以下の低分子量PTFEにおいては、DSC融解ピークは単一である。ところが高分子量になると二重ピークを有する。昇温速度を速くすると、高温側ピークが低温側ピークより大きくなる。二重ピークを有するPTFEの形態は、おもにfolded ribbonすなわちgranular particleである。二重ピークの現象はfolded ribbon中に、「folding part」と「linear part」という二つの異なる結晶状態の存在することで説明されうる。これらの結果をもとに、我々は低分子量を高分子量PTFEの融解および結晶化のモデルを提案した。

論文

Effect of molecular weight on the melting and crystallization behaviors of as-polymerized polytetrafluoroethylene

諏訪 武; 瀬口 忠男; 武久 正昭; 町 末男

Reports on Progress in Polymer Physics in Japan, 17, p.213 - 216, 1974/00

ポリテトラフルオルエチレンの融解および結晶化挙動を分子量と関連させて研究した。As-polymeriged PTFEのDSCによる融解曲線はポリマーラテックスの形態と密接な関係があり、Mn$$<$$30$$times$$10$$^{4}$$でFibril状のものでは単一ピークを示すが、Mn=30$$times$$10$$^{4}$$~1750$$times$$10$$^{4}$$の範囲ではrodおよび状folded ribbonのものは二重ピークを示した。また As-polymeriged PTFEの融点は100$$times$$10$$^{4}$$以下では約330$$^{circ}$$Cであるが、これ以上になると分子量の増加とともに高くなる。

口頭

Fundamental study on wettability of pure metal using a low-melting temperature alloy; A Theoretical approach

斉藤 淳一; 小林 洋平*; 澁谷 秀雄*

no journal, , 

Wettability of pure metal by liquid sodium has been studied in order to control the wettability. In order to understand theoretically the wettability the electronic state of interface between liquid metal and substrate metal calculated and an atomic bonding at interface obtained. Consequently, it became clear that the contact angle which is one of indications of wettability was related with the atomic bonding at interface. An electronic state of interface between liquid low-melting temperature alloy and pure metal was calculated to evaluate the experimental results of wettability of pure metal using the low-melting temperature alloy. And the contact angle was evaluated by the atomic bonding of interface. The molecular orbital calculation was utilized for the calculation of electronic state of interface. The low-melting temperature alloy consists of bismuth, tin and indium. Aluminum, titanium, iron, nickel, copper, zirconium, niobium and molybdenum were selected as the substrate metal. From the calculation result an electronic density of state of interface was similar to that of bulk metal. It means the electronic state of interface was expressed well in this calculation. It became clear that an atomic bonding at interface changed with the atomic number of substrate metal. We will report a relationship between the atomic bonding and the contact angle of wettability in the presentation.

口頭

Fundamental study on wettability of pure metal using a low-melting temperature alloy; An Experimental approach

小林 洋平*; 斉藤 淳一; 澁谷 秀雄*

no journal, , 

Wettability is one of properties between liquid and solid material and it is very important factor affecting on acoustic property, corrosion property and so on. In this study, some experiments of wettability of pure metals were performed using the low-melting temperature alloy in order to get many fundamental information of wettability. The low-melting temperature alloy consists of bismuth, tin and indium. Aluminum, titanium, iron, nickel, copper, zirconium, niobium and molybdenum were used as a substrate metal. Test temperature was 353K and test atmosphere was in air. A droplet of the low-melting temperature alloy was put on the substrate metal and a contact angle was measured. From the measurement results, the contact angle changed depending on the substrate metal. It is suggested that the contact angle has relations with the atomic bonding between the s

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