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報告書

A Study on density, melting point, thermal expansion, creep, thermal diffusivity and thermal conductivity of the simulated rock-like oxide (ROX) fuels

柳澤和章; 大道敏彦*; 白数訓子; 室村忠純; 松田哲志*

JAERI-Tech 99-032, 65 Pages, 1999/03

JAERI-Tech-99-032.pdf:3.23MB

便宜的にPuO $_{2}$ をUO $_{2}$ で代替した模擬岩石型燃料を製造し、炉外試験に供した。得られた主たる知見は以下のとおり。(1)模擬岩石燃料のガス置換密度(GID)は、4.9から5.4g/ccの範囲であり、その値はUO $_{2}$ の47-52%であった。(2)模擬岩石燃料の融点(MP)は1,91139 $^{circ}$ Cであり、UO $_{2}$ の融点より30%低かった。(3)線膨張係数(LTE)は、温度1500 $^{circ}$ Cまで模擬岩石燃料とUO $_{2}$ 燃料に差異はなかった。(4)模擬岩石燃料のクリープ速度はMgAl $_{2}$ O $_{4}$ 成分に強く依存した。(5)硬度(Hv)はMgAl $_{2}$ O $_{4}$ の構成成分であるAl $_{2}$ O $_{3}$ に対して敏感で、その量の増加によって模擬岩石燃料はより硬くなった。温度300 $^{circ}$ Cまでの範囲で模擬岩石燃料とUO $_{2}$ の硬度を比較したが、前者は後者に比べ著しく大きかった。(6)熱拡散率に関して、模擬岩石燃料とUO $_{2}$ との間に大きな差異はない。同様に、模擬岩石燃料とGd $_{2}$ O $_{3}$ を10wt%まで添加したUO $_{2}$ 燃料との間の熱拡散率にも差異はなかった。模擬岩石燃料の熱伝導率とUO $_{2}$ のそれとに差異はなかった。

論文

Out-of-pile tests of simulated rock-like oxide (ROX) fuels

柳澤和章; 大道敏彦*; 室村忠純; 松田哲志*; 白数訓子

Journal of Nuclear Science and Technology, 36(2), p.160 - 168, 1999/02

https://doi.org/10.3327/jnst.36.160

被引用回数：4 パーセンタイル：34.88(Nuclear Science & Technology)

日本原子力研究所は、PuO $_{2}$ 安定化ジルコニウム(SZR)-MgAl $_{2}$ O $_{4}$ からなる新型の燃料すなわち岩石型(ROX)燃料を開発中である。データベース強化のため、PuO $_{2}$ をUO $_{2}$ で置き換えた模擬岩石燃料を製造し炉外試験を実施した。得られた知見は以下の通りである。(1)模擬岩石燃料の密度は、4.9g/ccから5.4g/ccの範囲であり、その値はUO $_{2}$ の47-52%であった。(2)模擬岩石燃料の融点は2,18439Kであり、UO $_{2}$ 燃料の融点より約30%低かった。(3)線膨張係数(LTEC)は、模擬岩石燃料とUO $_{2}$ 燃料とで差異はなかった。その値はSZR量の増加とともに大きくなった。(4)模擬岩石燃料とUO $_{2}$ のクリープ特性を応力指数すなわち変形速度と適用応力の対数値とで比べたところ、両者のそれには類似性が見られた。(5)硬度はMgAl $_{2}$ O $_{4}$ に依存した。模擬岩石燃料の硬度はUO $_{2}$ のそれより著しく大きかった。(6)熱拡散率に関して、模擬岩石燃料とUO $_{2}$ との間に大きな差異はない。同様に、熱伝導率についても両者の差は小さかった。