報告書番号

T97054

タイトル（和文）

高速炉用金属燃料における液相形成温度の評価Ｕ－Ｚｒ－Ｆｅ三元系状態図の研究

タイトル（英文）

ESTIMATION OF THE LIQUEFACTION TEMPERATURE OF METALLIC FAST REACTOR FUEL -STUDY ON PHASE EQUILIBRIA OF U-ZR-FE TERNARY SYSTEM-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

Ｕ－Ｚｒ－Ｆｅ三元系の３つの等温断面（８５３，９７３，１０７３Ｋ）を，金属組織観察と示差熱分析（ＤＴＡ）により決定した。その結果，この系に３つの中間相の存在が明らかとなり，それらはエプシロン，ラムダ，カイの各相である。エプシロンは既に報告されているが，ラムダ相とカイ相は初めて明らかとなった相である。エプシロン相の組成は，Ｕ－（３３－５０）ａｔ．％Ｚｒ－３３Ｆｅであり，１２０６＋－５Ｋで調和融解する。ラムダ相の組成はＵ－（２１－２５）Ｚｒ－６Ｆｅであり，９９９＋－２Ｋでガンマとエプシロン相に分解する。カイ相の組成はＵ－３２Ｚｒ－５０Ｆｅであり，１１６８＋－１０Ｋで融解する。得られた等温断面とＤＴＡの結果に基づき，Ｕ－Ｚｒ－Ｆｅ三元系の液相形成温度を決定した。その結果，この系で最も低い液相形成温度は，Ｕ６Ｆｅ－ＵＦｅ２－ＺｒＦｅ２－カイで囲まれる領域で９９４－９９５Ｋであり，Ｕ－Ｆｅ二元系の共晶温度（９９８Ｋ）と殆ど同じであった。

概要 （英文）

ISOTHERMAL SECTIONS OF A U-ZR-FE TERNARY SYSTME AT 853,973,AND 1073 K WERE CONSTRUCTED BY MEANS OF METALLOGRAPHY AND DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS (DTA). THREE INTERMEDIATE PHASES EXIST IN THE SYSTEM:EPSILON,LAMBDA,AND CHI,OF WHICH ONLY THE EPSILON PHASE HAS BEEN REPORTED PREVIOUSLY. THE EPSILON PHASE HAS THE COMPOSITION U-(33-50) AT. % ZR-33FE AND MELTS CONGRUENTLY AT 1206 +- 5 K. THE LAMBDA PHASE HAS THE COMPOSITION U-(21-25)ZR-6FE AND DECOMPOSES TO THE GUMMA AND EPSILON PHASES PERITECTOIDALLY AT 999 +- 2 K. THE CHI PHASE HAS THE COMPOSITION U-32ZR-50FE AND MELTS AT 1168 +- 10 K. BASED ON THE OBTAINED ISOTHERMAL SECTIONS AND THE DTA RESULTS,THE LIQUEFACTION TEMPERATURE IN THE U-ZR-FE TERNARY SYSTEM WAS DETERMINED. THE LOWEST LIQUEFACTION TEMPERATURE OF THE TERNARY SYSTEM,994-995 K,WAS FOUND IN THE U6FE-UFE2-ZRFE2-CHI REGION,AND WAS ALMOST THE SAME AS THE EUTECTIC POINT OF THE U-FE BINARY SYSTEM,998 K.

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