Sato Takumi: ページの作成:「 ==概要== 図1　燃料粒子（参考文献 Fig.1） File:CHE_05_fig-02.png|thumb|right|400px|図2…」

2021-01-08T04:51:54Z

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==概要==
[[File:CHE_05_fig-01.png|thumb|right|400px|図1　燃料粒子（参考文献<ref name="Shi18" /> Fig.1）]]
[[File:CHE_05_fig-02.png|thumb|right|400px|図2　Zrベースの粒子（参考文献<ref name="Shi18" /> Fig.2）]]
[[File:CHE_05_fig-03.png|thumb|right|400px|図3　不均質系の粒子（参考文献<ref name="Shi18" /> Fig.3）]]

建屋から採取したLFCM試料（図1）の元素組成、及び構成相の分析結果<ref name="Shi18">Shiryaev A.A., Vlasova I.E., Yapaskurt V.O., Burakov B.E., Averin A.A., Elantyev I. (2018): "Forensic study of early stages of the Chernobyl accident: Story of three hot particles". J. Nucl. Mater., 511, 83-90.</ref>

'''サンプル "S2"'''：ジルカロイとの相互作用を経ていない燃料粒子（図1）。
*連結した細長い気孔を形成しており、事故過程で加熱の影響を受けたものとみられる。

'''サンプル "RL-1"'''：ジルコニア（酸化されたジルカロイ）をベースとする粒子（図2）。
*単斜晶のZrO2（Uはごく微量）が占めるが、U濃度が高い領域もスポット的に点在。
*構成相は酸化物だが結晶サイズ（粒界に沿ったボイドの計測から評価）は元のZry合金と同程度であり、長期酸化した被覆管のZrO2層に典型的な柱状晶の形成も認められない。また、外周部は粗い面を有し、粒子自体も小さい（＜150μm）。⇒　粒界部分において塑性変形を経ずに剥離し、排出された後に酸化が進んだものと推定。
*U濃度が高い領域の性状は、「サブミクロンサイズの(U,Zr)O2粒子」と「ZrO2の粒界で区画されたU濃度の高い領域」に大別。後者は高温条件において点拡散源からのUの粒子内拡散が起き、ZrO2の粒界がバリアとなり形成したものと推定。
**シンプレクタイト構造を示している部分もあり、早く冷却されたことを示唆。
**当該領域の生成プロセスとしては、金属相中にUO2粒子がトラップされる → メルトの形成 → 爆発により急冷を経たものと推定。

'''サンプル "S4"'''：Zrリッチな(Zr,U)O2を主に、UO2や未酸化のZr（ZrOまたはZr(O)）が点在（図3左）。

（領域1）Zrリッチな領域：2～5μmの(Zr,U)O2の周囲にサブミクロンオーダーの(U,Zr)O2が取り囲む。

（領域2）Uリッチな領域（U-rich vein）：サンプルの中央部を静脈状に横切る。

（領域3）混在領域：六方晶Zrが析出（120°の角度を持つラメラ構造を形成）し、その周囲をUリッチな静脈状の組織が取り囲む（図3右）。

*領域2から遠ざかるほど、(U,Zr)O2の析出物は少なく、Zrリッチな粒子が識別しにくくなる。
*粒子の生成プロセスとしては、高温状態のUリッチなメルトがZrリッチな領域に侵入→当該領域へのU,Oの拡散を促進→過飽和なZr-U-O系の固溶体を形成→冷却過程で過飽和な固溶体が分解し、ラメラ構造とサブミクロンオーダーのUO2粒子を形成したものと推定。
*Fe, CrはUに同伴。⇒　爆発以前の粒子形成の過程で、燃料、被覆管、スペーサグリッドとの相互作用によるZr-U-Fe-O系メルトが形成されたことを示唆。

'''燃料デブリ・堆積物の生成プロセスの検討に資する情報'''
*Fe, CrとUが同伴しており、構造材と燃料との相互作用を示唆。
*単斜晶ZrO2とUO2が混合する組織では、UO2が固相を留めた状態での相互作用を示唆。

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'''関連項目'''
:[[チェルノブイリ原子力発電所事故]]
:[[既往知見]]

'''参考文献'''
<references />

ホットパーティクルの分析結果と事故初期での粒子生成プロセスの推定 - 版の履歴

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