【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.03】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23AE0028

利用課題名 / Title

超高温溶融酸化物の XAFSおよびXRD構造解析

利用した実施機関 / Support Institute

日本原子力研究開発機構 / JAEA

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

炉心溶融物,溶融UO2,ガス浮遊法,放射光/ Synchrotron radiation,分離・精製技術/ Separation/purification technology

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

大石　 佑治

所属名 / Affiliation

大阪大学　大学院工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

矢野 隆,小無 健司

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

小林 徹, 谷田 肇,矢板 毅

利用形態 / Support Type

（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AE-003：高輝度放射光XAFSシステム

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

無容器法の一種であるガス浮遊法を用いて溶融UO₂やZrO₂の物性評価を進めるとともに、物性の発現に影響を与える局所構造を解明することを目的とする。浮遊溶融させたUO₂やZrO₂のXAFSならびにXRD測定を実施し、局所構造の観点から物性について議論するためのデータを取得する。

実験 / Experimental

実験はBL22XUに設置してあるQuick-XAFS測定システムを用い、自作のガス浮遊溶融装置によってZrO₂を浮遊溶融させて測定を実施した。ガス浮遊試験に用いたのは直径1 mm程度の固体球状のZrO₂試料である。これをガス浮遊用チャンバー内の浮遊用ノズル上に設置し、密封した。アルゴンガスをノズルから噴出させることにより試料を浮遊させ、レーザ照射によって加熱した。2800℃付近まで短時間で加熱して溶融させた後に温度を⼀定に保ち、XAFS試験を実施した。

結果と考察 / Results and Discussion

ガス浮遊法によって浮遊溶融させた試料について、20秒間のスキャンを10回積算（3分間程度）することで解析可能なEXAFS振動が得られることがわかった。得られた実験条件で温度を変化させながらXAFS測定を実施し、温度が上昇するにつれて原子価距離が短くなることが確認できた。これにより、測定が正しく行われていることが確認できた。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

なし

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件