Development of Cesium getter material for High Temperature Gas Cooled Reactor fuel

高温气冷堆燃料用铯吸气材料的研制

• 批准号: 21K14567
• 负责人: 佐々木 孔英
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14567/
• 关键词: 高温ガス炉燃料; 放射性FP; セシウム; 高温ガス炉; 被覆粒子燃料; ゲッター材; 高温安定性評価

申請当初の全体計画では、令和3年度から令和5年度末までの3年間を研究期間としていたが、令和4年1月から12月末まで約1年間の育児休業を取得したため、補助事業終了時期を令和5年度末から令和6年度末へ変更することで、当初予定していた研究期間（正味3年間）を確保した。上記補助事業期間の変更に伴い、研究初年度（令和3年度末まで）の実施項目として計画していた「研究資材の調達」を令和4年度末までに完了し、以降の計画を1年間後ろ倒しとした。昨年度（令和4年度）は上記計画の完了に加え、今年度（令和5年度）実施項目である「金属酸化物のCs浸漬試験」の準備として、Cs捕獲後の化合物として考えられる4種類の市販のセシウム化合物（Cs2CrO4, Cs2SiO3, Cs2ZrO3, CsAlSi2O6）について、1600℃加熱（Arガス雰囲気）によって、高温ガス炉事故時温度1600℃下でも捕獲したCsをリリースしない安定性を有するかスクリーニングを行った。その結果、上記4種類の化合物中1種類CsAlSi2O6のみが、1600℃下でもCsをリリースしない高温安定性を有することが判明した。この結果に基づき、今年度はCsゲッター材候補Al2O3・3SiO2と、炭素（TRISO燃料中の炭素層模擬）の混合粉末についてCs浸漬試験を実施し、炭素中のCsゲッター材候補Al2O3・3SiO2によるCs捕獲反応を試験することで、科研費申請書に示した「研究課題の核心をなす学術的問い①ゲッター材（金属酸化物）はカーボンの影響を受けずにCs-金属複合酸化物を形成するか」の検証を行う事ができる。

The period of study for the whole project at the beginning of the application period shall be 3 years from the beginning of the year to the end of the year to ensure the period of study for the whole project at the beginning of the application period (3 years). The project was completed in the first year of the research period (the end of the third year) and the end of the fourth year (the end of the fourth year). Last year (2010 - 2011), the project was completed, and this year (2011 - 2015), the project was implemented. The preparation of Cs immersion test for metal acids and Cs capture compounds and the test of Cs capture compounds were carried out.(Cs2CrO4, Cs2SiO3, Cs2ZrO3, CsAlSi2O6) Heating at 1600℃ (Ar) Temperature, High Temperature Furnace Accident Temperature at 1600℃ Temperature Capture Cs in the Process of Stability As a result, it was found that CsAlSi2O6, one of the four compounds mentioned above, had high temperature stability at 1600℃. This year's Cs is a candidate for Al2O3·3SiO2.(Carbon layer simulation in TRISO fuel) Cs impregnation test for mixed powder, Cs capture reaction test for Cs in carbon candidate Al2O3·3SiO2 The application for scientific research fee states that "the core of the research topic is academic questions. ① The influence of materials (metal acids) on the formation of Cs-metal complex acids" is the proof of action.