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ウラン金属間化合物の水素吸蔵特性評価手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25420903
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関福井大学

研究代表者

山脇 道夫  福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 客員教授 (30011076)

研究分担者 有田 裕二  福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 教授 (50262879)
山本 琢也  福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 客員教授 (50212296)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードウラン金属間化合物 / 水素吸蔵特性 / 水素貯蔵材料 / 第一原理計算 / 結晶構造解析 / ウラン合金 / 水素吸蔵材料 / 金属間化合物 / 水素吸収放出実験 / 水素吸収 / 希土類金属
研究成果の概要

ZrNiAl型ウラン化合物UTX (T=Ni, Pt, Pd等、X=Al, In等) の第一原理計算と実験結果から次を得た:(1)第1段階で元の結晶構造のままU3T型四面体位置に水素を H/U=~0.7まで吸収し、第2段階でc軸の収縮と特定のT原子のc軸方向移動によりH/U=~2まで水素化する。第2段階では新構造のエネルギー安定性と、その遷移を容易にする第1段階でのc軸方向収縮が鍵を握ると推測。(2)第一原理計算は、実験との良い一致から、第2段階水素化予測に利用しうる可能性が高い。(3)良好な合金開発には、実験結果に第一原理計算予測を加えたウラン化合物水素化データベースの構築が指針となる。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Hydriding properties of uranium alloys for purposes of searching for new hydrogen storage materials2015

    • 著者名/発表者名
      M.Yamawaki, T.Yamamoto, Y.Arita, F.Nakamori, K.Ohsawa, K.Konashi
    • 雑誌名

      Nuclear Science and Techniques

      巻: 26

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Depleted Uranium as Hydrogen Storage Material2014

    • 著者名/発表者名
      M.Yamawaki, Y.Arita, T.Yamamoto, F.Nakamori, K.Ohsawa
    • 雑誌名

      Advances in Science and Technology

      巻: 94 ページ: 32-37

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Study on Hydrogen Absorption Properties of Uranium Intermetallic Compounds to Search for High Performance Hydrogen Storage Materia2016

    • 著者名/発表者名
      M.Yamawaki, T.Yamamoto, F.Nakamori, Y.Arita, K.Ohsawa, T.Onitsuka
    • 学会等名
      13th China -Japan Symposium on Materials for Advanced Energy Systems and Fission and Fusion Engineering
    • 発表場所
      Hefei, China
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第一原理計算によるUNiAlにおける水素挙動解析2015

    • 著者名/発表者名
      鬼塚貴志、中森文博、有田裕二、山本琢也、大澤一人、小無健司、山中伸介、山脇 道夫
    • 学会等名
      第4回IFERC-CSC研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Depleted Uranium as Hydrogen Storage Material2014

    • 著者名/発表者名
      M.Yamawaki, Y.Arita, T.Yamamoto, F.Nakamori, K.Ohsawa
    • 学会等名
      International Conference on New Materials
    • 発表場所
      Montecatiniterme, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 第一原理計算によるUNiAl合金中の水素の挙動解析2013

    • 著者名/発表者名
      中森文博、有田裕二、山脇道夫、山本琢也、大澤一人
    • 学会等名
      日本原子力学会2013年秋の大会
    • 発表場所
      八戸工大
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydriding Properties of Uranium Alloys-Its Meaning for Nuclear Fuel Cycle2013

    • 著者名/発表者名
      M.Yamawaki, Y.Arita, T.Yamamoto, F.Nakamori, K.Ohsawa
    • 学会等名
      Academic Symposium on Nuclear Fuel Cycle 2013(ASNFC2013)
    • 発表場所
      上海交通大学、上海、中国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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