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論文

ジルコニア固体電解質を用いた酸素センサの起電力に及ぼす中性子照射効果

日浦 寛雄*; 山浦 高幸; 本橋 嘉信*; 小檜山 守*

日本原子力学会和文論文誌, 1(2), p.202 - 208, 2002/06

原子炉燃料中の酸素ポテンシャルの炉内測定を可能とする酸素センサの開発を行った。本センサは、CaOで安定化したジルコニア電解質の両側に標準極と測定極を接触させて酸素濃淡電池を構成し、発生する起電力から測定極となる燃料中の酸素ポテンシャルを推定する。本開発試験では、センサ標準極にNi/NiO, 測定極には燃料の代わりにFe/FeOを用いることとし、さらに長寿命化対策を考慮してセンサを設計・試作して、その起電力特性を炉外試験及びJMTRでの照射下その場試験において調べた。炉外試験では、700$$^{circ}C$$ $$sim$$ 1000$$^{circ}C$$間の温度変化に対する起電力の温度依存性は理論値とほぼ一致し、起電力経時変化は800$$^{circ}C$$一定の下で980hにわたり4%以内であった。照射下その場試験では、高速中性子(E$$>$$1 MeV)照射量8.0$$times$$10$$^{23}$$ m$$^{-2}$$(照射時間1650h)までの700$$^{circ}C$$ $$sim$$ 900$$^{circ}C$$間の温度変化に対する起電力の温度依存性は炉外試験時に得られた結果とよく一致し、800$$^{circ}C$$一定下での起電力経時変化は理論値の6%以内であった。以上のことから、中性子照射下における燃料中の酸素ポテンシャルの測定が本センサにより可能であることがわかった。

論文

Decomposition of tritiated water with solid oxide electrolysis cell

小西 哲之; 大野 英雄; 吉田 浩; 成瀬 雄二

Nucl.Technol./Fusion, 3, p.195 - 198, 1983/00

核融合炉における燃料循環系やブランケットなどのトリチウムシステムでは、高濃度のトリチウム水が生成する。トリチウムの有効利用と安全取扱いの面から、トリチウム水を分解して水素の化学形にする必要があるが、現在までに確立された方法はない。固体電離質セルを用いた電離法は、他法の欠点である放射線損傷、戸リチウムインベントリー、固体廃棄物などの問題がなく、トリチウム水の分解法として有望である。カルシア安定化ジルコニアを用いたセルによって、水蒸気の電解実験を行なった。セルの電流-電圧特性は理論式とよく一致し、水の分解法としての本法の有効性が確認された。

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