| 研究課題/領域番号 |
21K04938
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
有田 裕二 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 教授 (50262879)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 高温物性 / 熱容量 / 高温熱容量 / 融体試料 / 溶融セラミックス試料 / 溶融凝固組織 / 超高温加熱 / 酸化物融体 / 燃料デブリ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2000℃以上の超高温酸化物融体の比熱を正確に測定するため、高融点金属の比熱測定法として開発されたパルス通電加熱法による比熱測定の対象物質を溶融酸化物に拡張し酸化物を挿入した金属管を通電加熱して酸化物の融点以上の温度に保持する方法を改良し超高温酸化物融体の比熱を測定するため、多段階パルス通電加熱技術（目標：3秒以内に2000～3000℃の範囲を100℃毎に10段保持）や試料からの熱損失を温度一定時の電力測定で補正した熱量法により比熱を測定する方法などを検討する。さらに、本装置で発生する溶融凝固酸化物を観察することで、溶融した原子燃料の挙動解明に資するデータの取得を目指す。
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| 研究成果の概要 |
パルス加熱法を用いて、2000℃を超える高温での酸化物融体の熱物性を測定する手法の開発を行った。安定化ジルコニアを用いた試験では試料溶融温度以下の高温域での熱容量測定は値が大きい方にぶれる傾向ではあるけれども安定的にできることがわかった。しかしながら試料溶融による試料位置の変化の影響のため、融点以上での測定はばらつきが大きく課題が残った。装置の改造によって試料位置の変化の影響を受けにくい場所での測定ができれば安定的な測定につながる見通しを得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
直接測定が難しい2000℃以上の高温での熱容量測定ができれば高温状態に置かれる材料の挙動評価に活用できる。特に、原子力分野では酸化物燃料の事故時の挙動解析に応用することで福島第一原子力発電所の事故時の様子を推定する際の重要なデータとなると共に、今後開発される新型燃料の安定性評価に活用することで安全性向上につながる。
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