溶融塩の性質と利用　新型溶融塩原子炉の実用をめざして

溶融塩は、高温安定性、酸素や水蒸気との低反応性、水と同程度の粘性、高いイオン伝導度や熱伝導度に優れた材料である。使用温度に合わせたいろいろな融点の溶融塩を提供できるため、原子力、水素、太陽熱、電力を結びつけることを目的に、原子炉の高温冷却材や太陽熱蓄熱材、高温作動燃料電池電解質材料、水素製造用熱媒体など多方面への利用可能性が期待されている。また、フッ化物塩や塩化物塩だけでなく、硝酸塩や硫化物塩の酸素酸塩などの多様な塩の組み合わせにより、多様な性質を発現する可能性に満ちた材料でもある。

本書では、溶融塩物性値の予測と整理をはじめ、金属材料腐食性を解決する酸化還元制御の基礎を説明するとともに、原子炉概念においては溶融塩燃料を使用した新たなモジュラー炉設計が進み、溶融塩の利用可能性が一段と広がっていると考え、ウランあるいはトリウム溶融塩原子炉を利用した水素製造をはじめ、太陽熱蓄熱装置や乾式燃料再処理への利用、溶融塩高速炉を使用したマイナーアクチニド核種の核変換処理による放射性廃棄物中の長寿命核種低減など、溶融塩に関する国内外の最新の研究成果を取りまとめたものである。

エネルギー工学を目指す学生や技術者が、溶融塩をより広く効果的に利用していくうえで好個の参考資料となるであろう。

目次

はじめに

第1章　溶融塩の物性値

　　1． 溶融塩の性質
　　 （a） 溶融塩の?般的性質
　　 （b） 溶融塩を原?炉熱サイクルへ利?
　　2． 溶融塩利?への必要条件
　　3． 溶融塩の熱伝導率，熱容量，粘度等の物性値データベース
　　4． 溶融塩を構成する分?の電気陰性度
　　5． 溶融塩物性値評価のための分?動?学数値解析
　　6． 分?動?学解析とマクロ物性値との関係
　　7． フッ化物溶融塩のイオン構造
　　8． 溶融塩単体の融点と沸点
　　9． 溶融塩混合物の融点と2成分状態図
　　 （a） 状態図決定のためのモデル
　　 （b） 液相側の過剰?由エネルギー
　　 （c） 固相側のGibbs?由エネルギー
　　10． 実際の溶融塩状態図と融点の決定
　　 （a） 2成分系で共晶反応がある場合の状態図（LiF-BeF2系，NaF-BeF2系）
　　 （b） LiF-NaF-BeF2系の状態図
　　 （c） 共晶反応がないときの3成分系状態図（LiF-NaF-KF）
　　 （d） LiF＋BeF2＋UF4およびLiF＋BeF2＋ThF4状態図
　　 （e） LiF＋BeF2＋PuF3状態図
　　 （f） LiF＋BeF2＋UF4＋ThF4状態図と融点
　　11． 溶融塩原?炉燃料に関わる燃料組成
　　12． LiF-NaF-BeF2 3成分混合溶融塩の活量係数の予測
　　13． 擬化学モデルによる溶融塩混合物の熱?学量の評価
　　14． 溶融塩蒸気圧
　　15． 溶融塩の粘度
　　16． 溶融塩の電気伝導度
　　17． 溶融塩熱伝導率
　　18． 溶融硝酸塩分解反応
　　19． 溶融塩へのガス吸収
　　20． 溶融塩中の溶解ガス拡散
　　21． 溶融塩中の?素同位体の透過
　　 （a） 平板間の定常?素透過
　　 （b） ?重円環内溶融塩中の?素同位体拡散と透過
　　2　ほか

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