| 研究課題/領域番号 |
12480136
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山脇 道夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30011076)
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| 研究分担者 |
小無 健司 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (10250812)
小野 双葉 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00011198)
寺井 隆幸 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90175472)
板垣 登 原子燃料工業(株), BWR燃料事業部, 研究員
山口 憲司 日本原子力研究所, 物質科学研究部, 副主任研究員 (50210357)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | 放射性廃棄物 / 消滅処理 / アクチノイド / 水素化物 / U-Zr合金 / U-Th-Zr合金 / 熱物性 / 熱分析装置 |
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| 研究概要 |
本予算で購入した示差走査熱量計と既存の熱重量・示差熱分析装置を用いて、本研究で作製した水素化物ThZr_2H_x試料の熱化学的測定を行った。求められた熱容量と熱拡散率から熱伝導率を評価したところ、300-600Kの温度範囲で熱伝導率はThZr_2H_xのxが3.7程度では温度に対し右上がりで電子による熱伝導が支配的な特徴を示すこと、他方xが6.0位では右下がりとなり格子伝導支配の傾向を示すことが示された。さらにUO_2と比較した場合、約500K以上で約2倍程度大きな値を示すことが示され、核燃料としての有利性を確認できた結果となった。
水素化物試料ThZr_2H_x(x=0,3.7,5.2,6.0)は、電顕観察の結果、ThZr_2H_xを母相とし、ZrH_xを第2相とする複合相であった。示差熱分析によって得られた吸熱ピークから、水素の存在サイト96g並びに32eへの水素原子の占有率をxの関数として求めた結果、96gの占有率は32eのそれの約2倍であり、その比率はxによらずほぼ一定に維持されることを明らかにできた。
またハイドライド燃料と被覆材の両立性を評価することを目的として、被覆材表面に酸化ジルコニウム(ZrO_2)膜を付着させた後、ZrO_2膜を通しての水素移行を測定した。その結果、3-4μm厚さのZrO_2から成る被膜で実用上有効な水素バリアー性能が得られる可能性が示された。
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