高温領域におけるアクチノイド水素化物の熱拡散率測定
高温区氢化锕系热扩散系数的测量
基本信息
- 批准号:13780406
- 负责人:
- 金额:$ 1.22万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ジーベルト水素吸収装置を用いて、温度および水素ガス圧力を調整することにより水素濃度の異なるウラン-トリウム-ジルコニウム水素化物(UTh_4Zr_<10>H_x:x=18〜27)を作製した。これらの試料は、約1μmの粒径のUおよびZrH_x相がThZr_2H_xの母相に分散された3相から成る複合体であることがSEM観察よりわかった。前年度に作製したサファイア窓の試料ホルダーおよびレーザーフラッシュ法熱定数測定装置を用いて、UTh_4Zr_<10>H_xの熱拡散率を測定した。UTh_4Zr_<10>H_x中の水素の解離温度は10分間の等時加熱実験より573K〜773Kであったが、UTh_4Zr_<10>H_xの熱拡散率を773K〜940Kの高温領域まで測定することを可能とした。UTh_4Zr_<10>H_xの熱拡散率は673K以下の温度範囲では水素濃度の増加と共に増加したが、673K以上の温度範囲では水素濃度の増加と共に減少した。Uの熱拡散率は940Kまではほぼ一定であり、ZrH_xの熱拡散率は温度の増加と共に減少することがわかっているので、複合体の熱拡散率は各相の熱拡散率の和として表されると仮定すると、ThZr_2H_xの熱拡散率は温度の増加と共に増加すると評価した。とのことから、低温領域ではZrH_xの熱拡散率、高温領域ではThZr_2H_xの熱拡散率が大きく寄与すると考えられる。この熱拡散率の実験値を温度および水素濃度を関数とした評価式で表した。この評価式にこれまで報告されている密度および比熱を考慮して熱伝導度を求めた。熱伝導度は690Kを境界温度とし、熱拡散率と同様な温度および水素濃度依存性を示した。この熱伝導度に対する電子伝導の寄与について調べるため、直流4端子法により室温から600Kにおける電気抵抗率を測定し電気伝導度を求めた。熱伝導度、電気伝導度およびWiedemann-Franz則から、x=20以下のUTh_4Zr_<10>H_xの熱伝導度は低温では電子による熱伝導が支配的であるが、高温ではフォトン伝導の寄与が大きくなることがわかった。
The temperature and pressure of the water absorption device are adjusted according to the temperature and pressure of the water absorption device, and the water concentration is adjusted according to the temperature and pressure<10>. The particle size of the sample is about 1μm, and the particle size of the sample is about 1μm. The particle size of the sample is about 1 μ m. In the past year, the thermal <10>dispersion rate of UTh_4Zr_x was measured by the thermal determination device of the sample. The <10>dissociation temperature of water element in UTh_4Zr_ H_x was measured in the isochronal heating range of 573K ~ 773K for 10 minutes, and the thermal dispersion rate of UTh_4Zr_<10>H_x was measured in the high temperature range of 773K ~ 940K. The thermal dispersion of UTh_4Zr<10>_x increases with the increase of water concentration below 673K, and decreases with the increase of water concentration above 673K. The thermal dispersion rate of U is constant at 940K. The thermal dispersion rate of ZrHx decreases with the increase of temperature. The thermal dispersion rate of the composite is constant at 940 K. The thermal dispersion rate of ZrHx increases with the increase of temperature. The thermal dispersion rate of ZrH_x in the low temperature region and the thermal dispersion rate of Zr_2H_x in the high temperature region are studied. The temperature and moisture concentration of the heat dissipation rate are evaluated. This evaluation is based on the density and specific heat considerations of the thermal conductivity. The thermal conductivity is 690K, and the thermal dispersion is dependent on temperature and water concentration. The thermal conductivity is measured by electron conduction and modulation. The DC 4-terminal method is used to determine the electrical resistivity at room temperature up to 600K. The electrical conductivity is calculated. Thermal conductivity, electrical conductivity and Wiedemann-Franz equation: x=20 or less; thermal conductivity of UTh_4Zr_<10>H_x is dominated by thermal conductivity at low temperatures and high temperatures.
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
B.Tsuchiya: "Isotope Effects in Thermal Diffusivity and Electrical Resistivity of Zirconium Hudride and Deuteride"Journal of Nuclear Science and Technology.
B.Tsuchiya:“同位素对氢化锆和氘化物热扩散率和电阻率的影响”核科学与技术杂志。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
B.Tsuchiya: "Thermal Diffusivity of U-Th-Zr Hydride at High Temperature"Journal of Nuclear Science and Technology. 3. 855-857 (2002)
B.Tsuchiya:“U-Th-Zr氢化物在高温下的热扩散系数”核科学与技术杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
B.Tsuchiya: "Heat Conductions Due to Electron and Phonon for Titanium Hydride and Deuteride"Journal of Alloys and Compounds. (in press). (2003)
B.Tsuchiya:“氢化钛和氘化物的电子和声子的热传导”合金与化合物杂志。
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
B.Tsuchiya: "Thermal Diffusivity and Electrical Resistivity of Zirconium Hydride"Journal of Alloys and Compounds. 330-332. 357-360 (2002)
B.Tsuchiya:“氢化锆的热扩散率和电阻率”合金与化合物杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
B.Tsuchiya: "Evaluation of Hydrogen Concentrarion in Zirconium Hydride and Deuteride Using Neutron Radiography"Journal of IEEE. (in press). (2003)
B.Tsuchiya:“使用中子射线照相术评估氢化锆和氘化物中的氢浓度”IEEE 期刊。
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- 通讯作者:
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宍戸統悦
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