ガス浮遊法による放射性溶融物の物性解明

用气体浮选法阐明放射性熔体的物理性质

基本信息

批准号：
18J10057
负责人：
近藤俊樹
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J10057/
关键词：
高温融体表面張力ガス浮遊法酸化物融体粘性

项目摘要

本研究は原子炉過酷事故時のシビアアクシデント対策に資するため、炉心溶融物の流動・拡散挙動を描写するのに必要な高温融体の物性取得装置の開発ならびに物性評価を行うものである。前年度においては、ガス浮遊法と液滴振動法を組み合わせた手法を従来よりも高温での運用が行える装置の開発を行い、溶融ジルコニアの密度ならびに粘性の取得に成功した。一方で同手法で表面張力を正確に評価するためには試料の蒸発が課題となることが明らかになっていた。そこで、本年度は分割可能なノズルを用いたガス浮遊法で試料を浮遊・溶融させ、ノズルの開放によって下部に配置した基板に試料を衝突させることにより、その落下変形挙動から試料の表面張力を測定することのできる液滴衝突法測定装置を開発した。この手法により従来法よりも短時間での溶融物の表面張力測定が可能となり、これまで蒸発の影響により正確な測定が困難であった高温融体の表面張力測定を可能とした。初めに値の良く知られている溶融アルミナを用いて本手法を用いた表面張力評価の妥当性を検証した。その後、これまで評価が困難であった溶融ジルコニアに対して同試験を行い、初となる表面張力値の取得に成功した。また、今回測定したジルコニアの最高温度はウラニアの融点を上回るものであり、ガス浮遊法を用いた液滴振動法・液滴衝突法測定装置はウランを含む放射性溶融物の物性測定手法として有効であることが分かった。本手法を用いて今後シビアアクシデント対策に必要な物性の解明を推し進められることが期待される。

这项研究旨在开发和评估高温融化的物理特性，这对于描述核心熔体的流量和扩散行为所必需的，以便在发生严重反应堆事故的情况下有助于对严重事故的反应。在上一年中，我们开发了一种可以操作一种方法，该方法在高温下比以前更高的温度结合了气体浮动和液滴振动方法，并成功地获得了熔融氧化氧化氧化氧化氧化氧化氧化氧化锆的密度和粘度。另一方面，已经揭示了样品的蒸发是一个问题，以便使用这种方法准确评估表面张力。因此，今年，我们已经开发了一种液滴冲击测量装置，可以使用可分配的喷嘴通过使用气体浮动方法浮动和熔化样品来测量样品的表面张力，并通过打开喷嘴与放置在底部放置的底物相撞的喷嘴碰撞，从而，液滴碰撞方法。该方法允许在短时间内测量熔体的表面张力，而不是常规方法，从而可以测量高温熔体的表面张力，由于蒸发的效果，以前难以准确地测量。首先，使用熔融氧化铝验证了使用该技术评估的表面张力评估的有效性，这是众所周知的。之后，对以前难以评估的熔融锆石进行了相同的测试，并且首次成功地获得了表面张力值。此外，这次测量的氧化锆的最高温度超过了王毒的熔点，并且发现使用气体浮动方法的液滴振动和液滴碰撞测量设备有效，是测量含有铀的放射性熔体物理特性的方法。希望该方法将用于促进对未来预防严重事故所必需的物理特性的阐明。