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2018 年度 実績報告書

ガス浮遊法による放射性溶融物の物性解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J10057
研究機関大阪大学

研究代表者

近藤 俊樹  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
キーワード酸化物融体 / 粘性 / 表面張力
研究実績の概要

高温・高反応性である溶融物の物性測定に必要なガス浮遊法測定装置を完成させ、実際に運用するところまで至っている。性能評価試験として行った溶融アルミナの測定では、過去の文献値と一致する値が得られており、十分に測定装置が機能していることが裏付けられた。本年度の研究では、作成した装置を用いて溶融ジルコニアの密度・粘性測定まで成功している。溶融ジルコニアについては融点が2700℃付近とかなり高温であり、特に粘性については実験による報告例が存在していなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

高温かつ反応性が高い溶融物の物性測定に必要なガス浮遊法測定装置を完成させ、実際に運用するところまで至っている。性能評価試験として行った溶融アルミナの密度及び粘性測定では、過去の文献値と良く一致する値が得られており、測定精度に問題はないことが示されている。さらに、作製した装置を用いて溶融ジルコニアの密度・粘性測定まで成功している。溶融ジルコニアについては融点が2700℃付近と非常に高温であり、さらに蒸気圧が高いことから、物性測定は極めて困難である。そのため、これまでに密度の測定例が1件報告されているのみであり、粘性については実験による報告例が存在していなかった。近藤俊樹特別研究員は、装置の光学系の微調整や実験プロセスの改善を繰り返し、温度や蒸気圧の問題を克服することで溶融ジルコニアの物性測定に成功した。特に粘性については、本研究で得られた値が世界初の溶融ジルコニアの粘性の測定値の報告例ということになる。さらに本研究で確立された測定手法を用いれば、測定が困難で物性が知られていなかった他の溶融物の物性を明らかにすることができる可能性がある。このことから、今年度の研究成果は大きな意義を持つものであり、期待以上の成果が得られたものであると判断する。

今後の研究の推進方策

当該装置を用いて物性が未知である放射性溶融物の物性評価を試みる。同時に、表面張力測定装置の開発を進め、溶融物性の解明に資する実験を進めていく。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] ガス浮遊法を用いた溶融ZrO2の密度・粘性評価2019

    • 著者名/発表者名
      近藤俊樹, 牟田浩明, 黒崎健, 大石佑治
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年春の年会
  • [学会発表] Physical property of molten Al2O3 and ZrO2 measured by aerodynamic levitation technique2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kondo, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki, Yuji Ohishi
    • 学会等名
      TMS 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the physical property of molten oxide using aerodynamic levitation technique2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kondo, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki. , Yuji Ohishi
    • 学会等名
      NuMat2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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