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1995 Fiscal Year Annual Research Report

低酸素ポテンシャル核燃料の製造と反応試験に関する研究

Research Project

Project/Area Number 07558181
Research Category

Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

藤野 威男  東北大学, 素材工学研究所, 教授 (20229024)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 耕太  東北大学, 素材工学研究所, 助手 (30261473)
佐藤 修彰  東北大学, 素材工学研究所, 助教授 (70154078)
Keywords核燃料 / 酸素ポテンシャル / 高燃焼度 / 固溶体 / マグネシウム / 不定比性
Research Abstract

軽水炉に使う二酸化ウラン燃料の高燃焼度化に対応して,FPガス放出の低減とともに酸素ポテンシャル(p(O_2))上昇を抑えるために,低原子価金属Mを加えて燃料をM_yU_<1-y>O_<2+x>固溶体とすることにより,UO_<2+x>とは異なりxの負値に幅広い不定比領域をもち,この領域内でp(O_2)は低い値に保つことができる核燃料の製造に関する研究を行った.本年度は,MgおよびEuあるいはNbを含む固溶体のp(O_2)や固溶度ならびにM_yU_<1-y>O_<2+x>の形態について調べた.Mg_yU【product】-yO_<2+x>固溶体の場合,p(O_2)の急変点がx≦0の領域に現れた.Mg_yEU_zU_<1-y-z>O_<2+x>の場合,zの増加につれて,xは負の方向へ,p(O_2)は増加する傾向が見られた.また,M_yU_<1-y>O_<2+x>はy<0.02に固溶限があり,それ以上では一旦2相になり,y=0.15において再固溶する様子が見られたが,Nbを添加した場合にも同様な挙動が見られた.さらに,TEMによりMg_yU_<1-y>O_<2+x>を観察すると.粉末X線回折において単相である固溶体中に,僅かながらMgO相が確認されるとともに,EDXスペクトルを用いて固溶体相中のMgを定量的に分析することができた.一方,H_2雰囲気,1200℃において調製したMg_yU_<1-y>O_<2+x>固溶体のyに対する密度の変化は,MgOが格子間および格子上に存在する可能性を示唆した.

  • Research Products

    (1 results)

All Other

All Publications (1 results)

  • [Publications] Takeo Fujino: "A refined analysis of oxgen potential of M_yU_<1-y>O_<2+x>(M=M^<3+>andM^<2+>)by lattice statistics based on the grand partition function and Flory methods." Journal of Nuclear Materials. 223. 6-19 (1995)

URL: 

Published: 1997-02-26   Modified: 2016-04-21  

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