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論文

Mechanical and thermal properties of (U,Pu)O$$_{2-x}$$

廣岡 瞬; 加藤 正人

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles; Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development (FR-17) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2017/06

空隙率、酸素金属比(O/M)及びPu含有率をパラメータとしてMOXペレット中の音速測定を行った。空隙率は最も重要な因子であり、O/MやPuがヤング率に与えうる影響は20GPa程度であるが、空隙率が20%増加するとヤング率は100GPaも低下することが明らかとなった。取得した音速のデータと、デバイモデル及び熱膨張の文献データを用いることにより、ヤング率の温度依存性及び比熱の評価を行った。高温になるほどヤング率が低下する傾向に関して文献データとよい一致を示す結果が得られ、また、比熱に関してもショットキー項と高温項を考慮することで文献データとよく一致する結果が得られた。

論文

Bubble dynamics in the thermal shock problem of the liquid metal target

石倉 修一*; 粉川 広行; 二川 正敏; 菊地 賢司; 日野 竜太郎; 荒川 忠一

Journal of Nuclear Materials, 318, p.113 - 121, 2003/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:32.99

出力1MW,パルス幅1$$mu$$sの陽子ビームが入射した時に水銀ターゲット容器に発生する熱衝撃応力を解析した。初期圧52MPaが水銀中を伝播することにより61MPaの最大負圧を生じる。この負圧の発生によりキャビテーションの生成が予想される。そこで、キャビテーションの挙動を調べるために、単一バブルに対してバブル動力学から導かれる運動方程式のシミュレーションを行い、パラメータ解析を実施した結果、ターゲット容器ウィンドウ部の圧力が変化することによりバブルが1000倍以上に膨張することがわかった。その結果、波動伝播に影響を与えることになるが、バブル液体の状態方程式は多項式近似が可能である。また、静的・動的試験により液体の臨界圧力,音速,共振周波数を測定することにより、水銀中に内在するバブルの半径や体積率の判定が可能となることが示唆された。

論文

超音波による気・液相界面の計測と挙動の観察

秋野 詔夫; 小谷野 清*; 薄井 良子*; 太田 直美*

可視化情報学会誌, 21(Suppl.2), p.147 - 148, 2001/09

ISプロセスの反応器や分離器などの容器の中では、気・液界面や液・液界面が存在し、その位置の計測や界面の挙動の情報は、制御のために不可欠である。超音速の界面からの反射信号の時間遅れから界面の位置を計測し、その信号の特徴から界面の挙動に関する情報を得る手法を開発する目的で本研究を行った。ガラス製の円筒状セル内に、各種液体を注入し、音速を測定した。次いで、メスシリンダー状のガラス製の細長いセルに、水,油(比重2.0)及び空気を入れ、振盪後の混合状態から、相分離が進行し、3層に分離し安定かつ平坦な界面に落ち着く過程を、現象と超音波信号波形を同時にビデオに記録し、観察した。これらの成果として、液・液界面の挙動、重い油滴が水中を落下していく過程を、超音波信号から認識できることを明らかにした。円筒セル中で測定した音速を用いて、液・液界面及び気液界面を定量的に計測できることを明らかにした。

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