Top > Search of Japanese Patents > METHOD OF MEASURING MELTING POINT OF HIGH MELTING POINT MATERIAL

METHOD OF MEASURING MELTING POINT OF HIGH MELTING POINT MATERIAL

Patent code P06A008437
File No. 11452
Posted date May 19, 2006
Application number P2001-102891
Publication number P2002-296206A
Patent number P3588595
Date of filing Apr 2, 2001
Date of publication of application Oct 9, 2002
Date of registration Aug 20, 2004
Inventor
  • (In Japanese)森本 恭一
  • (In Japanese)加藤 正人
  • (In Japanese)宇野 弘樹
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
Title METHOD OF MEASURING MELTING POINT OF HIGH MELTING POINT MATERIAL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance accuracy and reliability by relatively enlarging the thermal curve variation and lowering the reading error to the utmost, and enhance measuring accuracy by removing the temperature variation caused by instability in temperature control of a heating furnace and clearly grasping only the temperature variation of a measuring sample.
SOLUTION: A melting point measuring method in a thermal arrest process is that a heat resistant capsule in which the measuring sample is sealed is set inside a heating furnace, temperature is raised while the temperature of the sample is measured, and variation in the thermal curve in which the temperature rise stops by latent heat in melting the sample is read to find the melting point of the sample. An alloy or a solid solution is used as the measuring sample, the temperature of the sample is measured, and at the same time, the temperature of the heat resistant capsule is measured with another thermometer, the measured temperature data of the capsule is used as a reference, the differential values of the reference and the sample temperature data are plotted, and a reflection point of the plotted differential thermal curve is read out to find the melting point of the sample.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


高速増殖炉ではウラン・プルトニウム混合酸化物燃料(MOX燃料)が用いられている。これは、酸化ウラン(UO2 )と酸化プルトニウム(PuO2 )の固溶体である。酸化ウラン(UO2 )と酸化プルトニウム(PuO2 )は同じ結晶構造を持ち、全組成範囲にわたって固溶する。また、混合酸化物では、MO2±x(M=Pu+U)が可能であり、広い単相領域が存在する。酸素と重金属との比はO/M比(=2±x)と呼ばれており、化学量論比2.0からのずれの程度に依存して物性が変化する。燃料として用いられているのは、O/M=1.99~1.95が多いとされている。



酸化ウラン(UO2 )の溶融温度は2840℃前後、酸化プルトニウム(PuO2 )の溶融温度は2390℃前後であり、混合酸化物の場合には組成に応じて両者の間の値をとる。またO/M比によっても溶融温度は変化する。更に、燃焼が進むと、核分裂生成物(FP)の蓄積に伴う融点の低下が生じる。このようなことから分かるように、融点の正確な測定は、核燃料の開発・製造に極めて重要である。



従来、核燃料の融点測定には、サーマルアレスト(熱停留)法が採用されている。この方法は、測定試料を封入した耐熱カプセルを加熱炉内に設置し、該試料を温度計測しながら昇温していき、試料が溶融する際の潜熱(融解吸熱)により昇温が停滞する熱曲線の変化を読み取ることで試料の融点を求める方法である。



酸化ウラン(UO2 )の融点測定データの一例を図1に示す。このデータは、80℃/分の昇温速度で加熱したときの温度変化を示している。従来のデータ解析法としては、サーマルアレスト開始点直前までの熱曲線とサーマルアレストが現れている間の熱曲線の交点を求め、それを融点とする手法を採っていた。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、サーマルアレスト法によって高融点物質の融点を測定する方法に関し、更に詳しく述べると、試料温度とカプセル温度との示差をとることにより微妙な温度変化を顕著にし、それによって融点測定の信頼性を向上することができるようにした高融点物質の融点測定方法に関するものである。この技術は、合金や固溶体などの融点測定に有用なものであり、特にウラン・プルトニウム混合酸化物燃料(MOX燃料)の融点測定に好適である。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
測定試料を封入した耐熱カプセルを加熱炉内に設置し、該試料を温度計測しながら昇温していき、試料が溶融する際の潜熱により昇温が停滞する熱曲線の変化を読み取ることで試料の融点を求めるサーマルアレスト法による融点測定方法において、
ウラン・プルトニウム混合酸化物燃料を測定試料とし、該試料の温度を二色温度計で計測すると同時に、タングステン製耐熱カプセルの上端の温度を別の二色温度計で計測し、計測したカプセル温度データをリファレンスとして、該リファレンスと試料温度データとの差分をプロットし、プロットした示差熱曲線の変曲点を読み取ることで試料の融点を求めることを特徴とする高融点物質の融点測定方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2001102891thum.jpg
State of application right Registered
(In Japanese)ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記問合せ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close