(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料焼結体に含まれたＬａ（Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｓ）含有量を測定する方法において、上記方法が（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料焼結体の酸化にともなう重さの変化及び酸化された焼結体の熱処理にともなう重さの変化を測定する段階を含むことを特徴とする  （Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料焼結体に含まれたＬａ  含有量の測定方法。
【請求項２】
上記測定方法が（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ  核燃料焼結体を空気雰囲気で酸化させて得られる  （Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８  粉末の重さ（Ｗ１）を測定する段階（段階  １）、
上記（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８  粉末を空気雰囲気で熱処理させて得られる（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４  相とＵ３Ｏ８  相の総重量（Ｗ２）を測定する段階（段階２）  及び
下記の数学式１を利用して  Ｌａ含有量を測定する段階（段階３）からなることを特徴とする請求項１に記載の（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料焼結体に含まれたＬａ含有量の測定方法。
【数１】
0003552218.tif 000013
（式中、
ＭＷＯ２は、Ｏ２の分子量であり、ＭＷ（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ８／３は、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ８／３の分子量であり、
ｘは、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ含有量であり、
ｙは、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４  相に含まれたＬａ  陽イオンの含有量である。）
【請求項３】
上記測定方法が、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ核燃料焼結体の重さ（Ｗ０）を測定する段階（段階１）、
（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ核燃料焼結体を空気雰囲気で酸化させ（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末を得た後、これを再び空気雰囲気で熱処理させて得られる（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相とＵ３Ｏ８相の総重量（Ｗ２）を測定する段階（段階２）  及び
下記の数学式２を利用してＬａ含有量を測定する段階（段階３）からなることを特徴とする請求項１に記載の（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料焼結体に含まれたＬａ  含有量の測定方法。
【数２】
0003552218.tif 000014
（式中、
ＭＷＯ２は、Ｏ２の分子量であり、ＭＷ（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚは、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚの分子量であり、
ｘは、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ  含有量であり、
ｙは、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４  相に含まれたＬａ  陽イオンの含有量であり、
ｚは、初期試験片のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）  比から２を引いた値である。）
【請求項４】
上記（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ核燃料焼結体の酸化温度が３００〜９５０℃であり、上記（Ｕ１−ｘＧｄｘ）３Ｏ８粉末の熱処理温度が９５０〜１８００℃であることを特徴とする請求項２ないし請求項３に記載の測定方法。
【請求項５】
上記Ｌａが、Ｇｄ（Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ）、Ｅｒ（Ｅｒｂｉｕｍ）、Ｅｕ（Ｅｕｒｏｐｉｕｍ）及びＳｍ（Ｓａｍａｒｉｕｍ）からなるグループから選ばれることを特徴とする請求項２ないし請求項３に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウラニウム酸化物に含まれたランタノイド系列元素の含有量を測定する方法に関するものである。より詳しくは、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料焼結体の  Ｌａ（Ｌａｔｈａｎｉｄｅｓ）含有量を測定する方法において、核燃料焼結体を酸化及び熱処理し、その時にともなう重さの変化を測定する熱重量分析を利用して核燃料焼結体のＬａ含有量を測定する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
核分裂エネルギーを発生する原子炉には、核燃料材料としてＵＯ２を使用し、また、中性子を調節する目的で中性子の吸収能力が優れた材料をＵＯ２と混合して使用している。このような中性子の吸収能力が優れた材料としては、ランタノイド系列元素（Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｓ，  以下”Ｌａ”と略称する）のＧｄ（Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ）、Ｅｒ（Ｅｒｂｉｕｍ）、Ｅｕ（Ｅｕｒｏｐｉｕｍ）、  Ｓｍ（Ｓａｍａｒｉｕｍ）等の元素が可能で、現在Ｇｄが広く使用されている。このようなランタノイド系列の元素を含んだ核燃料を可燃性吸収核燃料と呼んでいる。
【０００３】
上記可燃性吸収核燃料の製造方法は、ウラニウム酸化物核燃料の製造方法と非常に類似している。例えば、（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２の場合、ＵＯ２粉末とＧｄ２Ｏ３粉末を一緒に混合及び粉砕し、粉砕粉末を約１ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で予備成形して塊（ｓｌｕｇ）を作り、上記塊を破砕して顆粒（ｇｒａｎｕｌｅ）を製造する。上記顆粒に潤滑剤を混合して圧縮成形して円柱形成形体を製造し、上記成形体を水素気体雰囲気で１７００〜１７８０℃の温度で２〜６時間の間加熱して焼結する。上記焼結工程を通してＧｄ２Ｏ３がＵＯ２に含有され（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２からなる核燃料焼結体を製造する。
【０００４】
可燃性吸収核燃料の（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料に含まれたＬａ含有量は、核燃料の核分裂に  重大な影響を及ぼすため非常に精密に測定されなければならない。従来、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料のＬａ含有量の測定方法において、エネルギー分散Ｘ−線分光計（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）を利用して試料から発生する色々な種類の特性Ｘ−線の波長と強度分布から試料内に存在する色々な化学組成の相対的な含有量を調べる方法が使われてきた。上記方法は、相対的な値から組成を調べる方法であるため、Ｌａ含有量が正確に補正された基準試験片を使用しなければならず、試験片の位置によって測定値が変化する可能性があり、また高価な装備を利用しなければならない短所があった。
【０００５】
一方、ウラニウム酸化物は、ウラニウムの酸化度によってＵＯ２、Ｕ４Ｏ９及びＵ３Ｏ８  形態の酸化物として存在し、ＵＯ２及びＵ４Ｏ９は、立方（ｃｕｂｉｃ）格子構造を持ち、Ｕ３Ｏ８は斜方（ｏｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃ）格子構造を持っている。ＵＯ２  塊を空気中で３００℃以上の温度で酸化させるとＵ３Ｏ８になる。Ｕ３Ｏ８がＵＯ２より格子体積が約３０％大きいため酸化中にとても大きな応力が発生してそれによって  ＵＯ２  塊が壊れてＵ３Ｏ８  粉末に変る。
【０００６】
また、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料は、単一相でＵＯ２格子構造のＵ（Ｕｒａｎｉｕｍ）イオンの一部がＬａイオンに代替された構造で、ＵＯ２  塊と同様に（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  塊を空気中で３００℃以上の特定温度で酸化させると（Ｕ，Ｌａ）３Ｏ８  粉末に変る。上記（Ｕ，Ｌａ）３Ｏ８  粉末を９５０℃より高い温度で熱処理するとＬａイオンとＵイオンが移動しながらＵ３Ｏ８と（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４の２相に分離が起こる。純粋なＵ３Ｏ８は、熱処理をしてもこのような相分離が全く起きないが、（Ｕ，Ｌａ）３Ｏ８を熱処理する時には、相分離が起きる。その理由は、ＬａイオンはＵ３Ｏ８格子構造内では不安定なためＬａイオンの移動が可能な高い温度ではＬａイオンがＵ３Ｏ８から抜け出て（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４の安定な相を新しく形成する為である。
【０００７】
それで、本発明者達は、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体に含まれたＬａ含有量の測定方法を研究した結果、上記のような（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体の特性を利用して核燃料焼結体を酸化及び熱処理し、その時にともなう重さの変化を測定する熱重量分析を利用して核燃料焼結体のＬａ含有量を測定できることを見つけ出し、本発明を完成した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体に含まれたＬａ含有量を測定する方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する為に、本発明は（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体に含まれたＬａの含有量を測定する方法に関するものである。上記方法は、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体の酸化にともなう重さの変化及び酸化された焼結体の熱処理にともなう重さの変化を測定する段階によって成し遂げられる。
【００１０】
より具体的には、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体を酸化させることによって（Ｕ，Ｌａ）３Ｏ８粉末が得られ、得られた（Ｕ，Ｌａ）３Ｏ８粉末をさらに熱処理すると（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４  相とＵ３Ｏ８相が得られる。つまり、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体を酸化及び熱処理させると相変化によって重さが変化し、このような重さの変化を測定することによってＬａの含有量を測定できる。
【００１１】
上記方法を初期（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比が分からない場合と分かっている場合に分けて説明する。
【００１２】
まず、初期（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比が分からない場合の（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２  核燃料焼結体に含まれたＬａ含有量の測定方法において、
（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ焼結体を３００〜９５０℃の空気雰囲気で酸化させて得られる  （Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８  粉末の重さ（Ｗ１）を測定する段階（段階  １）、
上記（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末を９５０〜１８００℃の空気雰囲気で熱処理させて得られる（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４  相とＵ３Ｏ８  相の総重量（Ｗ２）を測定する段階（段階  ２）  及び
下記の数学式１を利用してＬａ含有量を測定する段階（段階  ３）からなる（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体に含まれたＬａ（Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｓ）含有量の測定方法を含む。
【００１３】
【数３】
0003552218.tif 000002
【００１４】
（式中、ＭＷＯ２はＯ２の分子量であり、
ＭＷ（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ８／３は（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ８／３の分子量であり、
ｘは（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ含有量であり、
ｙは（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４相に含まれたＬａ陽イオンの含有量である。）
【００１５】
段階１は、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ核燃料焼結体を酸化させて得られる（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末の重さ（Ｗ１）を測定するもので、上記酸化時にＬａイオンの移動がないように可能な限り低い温度で行なうことが好ましく、３００℃から７００℃までは温度が上がるほど酸化速度が速く、それ以上の温度では酸化速度が遅くなるため、上記酸化を３００〜９５０℃で行ない、好ましくは４００〜８００℃で行なう。
【００１６】
上記段階で（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ核燃料焼結体のＵ：Ｌａ比率は（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末のＵ：Ｌａ  比率と一致する。
【００１７】
段階２は、上記（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末を熱処理して分離された（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相とＵ３Ｏ８相の総重量（Ｗ２）を測定するもので、（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末を空気雰囲気下で９５０〜１８００℃に加熱するとＬａイオンとＵイオンが移動しながら（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相とＵ３Ｏ８相に分離され、温度が高いほど分離完了するまでの時間が短くなる。
【００１８】
ゆえに熱処理温度は９５０〜１８００℃であり、好ましい酸化温度は１１００〜１５００℃である。
【００１９】
（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８はＵ３Ｏ８と（Ｕ１−ｙＬａｙ）９／４に分離され、得られた（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４粉末でのＬａ含有量は、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ塊のＬａ含有量より相対的に高くなるが、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ塊のＵ：Ｌａ比率が変化しても（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４粉末でのＵ：Ｌａ比率は特定実験条件では一定に現れる。
【００２０】
一例として１３００℃、空気雰囲気の熱処理条件では、Ｕ：Ｇｄの比率は０．６７：０．３３（ｗ／ｗ）である。
【００２１】
段階３は、上記数学式１を利用してＬａ含有量を測定するもので、上記のような過程から（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末が高温熱処理過程で（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相とＵ３Ｏ８相に分離される時、二つの相の間の分率及び重さの減少を利用してＬａ含有量を測定できる。具体的に（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８の重さ（Ｗ１）に対する相分離後の（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相とＵ３Ｏ８相の総重量（Ｗ２）の変化比である（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１からＬａ含有量を測定できる。
【００２２】
上記数学式１は下記のように誘導できる。
（１）  初期核燃料焼結体は下記の数学式３のように記述する。
【００２３】
【数４】
0003552218.tif 000003
【００２４】
（式中、ｘは（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ含有量であり、
ｚは初期試験片のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比から２を引いた値である。）
【００２５】
（２）  上記（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ相が（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８形態の相に酸化する時に起きる酸化の反応（段階１）は下記の数学式４のように記述する。
【００２６】
【数５】
0003552218.tif 000004
【００２７】
（式中、ｘ  及びｚは  上記数学式３で定義したのと同じである。）
【００２８】
（３）  初期核燃料焼結体の相が（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８に酸化された後、平衡相に分離される反応は、下記の数学式５のように記述する。
【００２９】
【数６】
0003552218.tif 000005
【００３０】
（式中、ｘ及びｚは、上記数学式１及び数学式３で定義したのと同じである。）
【００３１】
（４）  上記（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８  相を高温まで上げて熱処理すると（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相とＵ３Ｏ８相に分離される反応（段階２）は、下記の数学式６のように記述する。
【００３２】
【数７】
0003552218.tif 000006
【００３３】
（式中、ｘ及びｙは上記数学式１で定義したのと同じである。）
【００３４】
図１は、初期（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ試験片が熱処理の間にたどる重さの変化を図式的に示したものである。点線は温度変化を示し、実線は上記数学式４〜６に示した各反応による重さの変化を示したものである。
【００３５】
（５）  上記数学式４によって酸化された試料の重さをＷ１、上記数学式６によって酸化及び相分離が起きた試料の重さをＷ２とすると、この時（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１は数学式６から下記の数学式１のように示すことができる。
【００３６】
【数８】
0003552218.tif 000007
【００３７】
（式中、
ＭＷＯ２はＯ２の分子量であり、ＭＷ（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ８／３は（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ８／３の分子量であり、
ｘは（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ含有量であり、
ｙは（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４  相に含まれたＬａ  陽イオンの含有量である。）
【００３８】
Ｌａ元素がＧｄの場合、数学式１を解くと下記の数学式７になる。
【００３９】
【数９】
0003552218.tif 000008
【００４０】
（式中、ｘ’は（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２に含まれたＧｄ含有量であり、
ｙ’は（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ９／４相に含まれたＧｄ陽イオンの含有量である。）
【００４１】
本発明は、実験的に測定して得られた重さＷ１とＷ２から（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１を求め、（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相に含まれるＬａ陽イオンの含有量ｙを測定して、初期（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚに含まれたＬａ濃度ｘを数学式１から求められる。
【００４２】
一方、Ｌａ元素がＧｄの場合には、（Ｕ１−ｙ’Ｇｄｙ’）Ｏ９／４相に含まれるＧｄ陽イオンの含有量ｙ’は、１３００℃で熱処理した試料について０．３３であることを実験的に確認した。
【００４３】
数学式１は、初期試験片重さに無関係な函数であるため初期試験片の正確なＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比に対する情報を必要としない。
【００４４】
また、初期（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比が分かっている場合、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ試料の初期重さ（Ｗ０）に対する相分離後の総重量（Ｗ２）の変化比、つまり（Ｗ０−Ｗ２）／Ｗ０からＬａ含有量ｘを求められる。
【００４５】
具体的に、（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ  塊の重さ（Ｗ０）を測定する段階（段階１）、
（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚ  塊を３００〜９５０℃の空気雰囲気で酸化させ（Ｕ１−ｘＬａｘ）３Ｏ８粉末を得た後、これを再び９５０〜１８００℃の空気雰囲気で熱処理させて得られる（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４相とＵ３Ｏ８相の総重量（Ｗ２）を測定する段階（段階２）及び
下記の数学式２を利用してＬａ含有量を測定する段階（段階３）からなることを特徴とする（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ（Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｓ）含有量の測定方法。
【００４６】
【数１０】
0003552218.tif 000009
【００４７】
（式中、
ＭＷＯ２はＯ２の分子量であり、ＭＷ（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚは（Ｕ１−ｘＬａｘ）Ｏ２＋ｚの分子量であり、
ｘは（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ含有量であり、
ｙは（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４相に含まれたＬａ陽イオンの含有量であり、
ｚは初期試験片のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比から２を引いた値である。）
【００４８】
核燃料焼結体の酸化及び熱処理方法は、上記で叙述したのと同一であり、Ｌａ  測定方法は初期試験片のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比が分かっている場合に使用できるものであり、初期試験片の重さ（Ｗ０）及び初期試験片を段階２のように熱処理して得られる（Ｕ１−ｙＬａｙ）Ｏ９／４  相とＵ３Ｏ８相の総重量（Ｗ２）を測定した後、上記数学式２を利用して（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２に含まれたＬａ  含有量を測定する。
【００４９】
上記数学式２は下記の方法で誘導される。
初期試験片の重さに対する相分離後重さの変化比、つまり（Ｗ０−Ｗ２）／Ｗ０は数学式５から下記のように示される。
【００５０】
【数１１】
0003552218.tif 000010
【００５１】
Ｌａ  元素がＧｄの場合、上記式を解くと下記の数学式８のように記述される。
【００５２】
【数１２】
0003552218.tif 000011
【００５３】
（式中、
ｘ’は（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２に含まれたＧｄ含有量であり、
ｙ’は（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ９／４相に含まれたＧｄ陽イオンの含有量であり、
ｚ’は初期試験片のＯ／（Ｕ＋Ｇｄ）比から２を引いた値である。）
【００５４】
本発明で初期試験片のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比が分かっている場合に実験的に測定して得られる重さＷ０とＷ２から（Ｗ０−Ｗ２）／Ｗ１を求め、（Ｕ，Ｌａ）Ｏ９／４相に含まれるＬａ陽イオンの含有量  ｙが分かっていて初期試験片のＯ／（Ｕ＋Ｌａ）比が分かっていると、初期試験片のＬａ濃度ｘは  数学式２から求められる。
【００５５】
本発明のＬａ（Ｌａｎｔｈａｎｉｄｅｓ）は、ウラニウム酸化物に含まれ得る全てのランタノイド系元素を含み、好ましくは、Ｇｄ（Ｇａｄｏｌｉｎｉｕｍ）、Ｅｒ（ｅｒｂｉｕｍ）、Ｅｕ（Ｅｕｒｏｐｉｕｍ）及びＳｍ（Ｓａｍａｒｉｕｍ）からなるグループ中から選ばれるものを含み、さらに好ましくはＧｄを含む。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例によってより詳細に説明する。
但、下記の実施例は本発明の内容を例示したものにすぎず、本発明の範囲が実施例によって限定されるものではない。
【００５７】
＜実施例１＞  （Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２核燃料焼結体内に含まれたＧｄ含有量測定
ＵＯ２にＧｄ２Ｏ３が２重量％（２．９５１モル％）、４重量％（５．８４６モル％）、６重量％  （８．６８５モル％）、１０重量％（１４．２０５モル％）含まれた（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２核燃料焼結体を製造した。
【００５８】
但、上記核燃料焼結体は、各々Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで表記し、各焼結体のＯ／（Ｕ＋Ｇｄ）比は２．００である。
【００５９】
製造された核燃料焼結体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ試料の初期重さ（Ｗ０）６３５．４ｍｇ、６０７．３ｍｇ、  ６８４．０ｍｇ及び８３０．５ｍｇを４７５℃の空気雰囲気で４時間維持して酸化させた後、試料重さ（Ｗ１）を測定した。
【００６０】
上記酸化させたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ試料の重さは各々６６０．６４ｍｇ、６３１．６４  ｍｇ、７１１．７２ｍｇ及び８６４．６４ｍｇだった。
【００６１】
上記酸化させた試料を空気雰囲気で時間当り６００℃の速度で加熱して１３００℃で４時間の間維持させた後、時間当り２４０℃の速度で冷却して常温での試料の重さ（Ｗ２）を測定した。
【００６２】
この時の試料の重さは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ各々６５９．２２ｍｇ、６２９．０４ｍｇ、７０７．３１ｍｇ及び８５５．３２  ｍｇだった。
【００６３】
下記の表１には、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ試料のＷ０、Ｗ１、Ｗ２とこの値から計算した重さの変化率（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１及び（Ｗ０−Ｗ２）／Ｗ０を示した。本発明による測定値は図２〜図４に示した。
【００６４】
【表１】
0003552218.tif 000012
【００６５】
図２は、数学式１によって得られた計算値と実際に実験を通して得られた測定値（表１）を比較したグラフであり、図３は、図２を核燃料焼結体に置換されたＧｄ２Ｏ３の重さ比に換算して示したグラフである。そして図４は上記数学式２によって得られた計算値と実際実験を通して得られた測定値（表１）を比較したグラフである。
【００６６】
（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ９／４相でのＧｄ含有量の計算値は、ＥＰＭＡ分析によって得られた値で３３モル％である。
【００６７】
上記結果から分かるように、（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２核燃料焼結体内のＧｄ含有量は実験値と本発明による計算値が正確に一致することが分かる。ゆえに、本発明による測定方法を利用して（Ｕ，Ｇｄ）Ｏ２核燃料焼結体のＧｄ２Ｏ３含有量を正確に測定できる。
【００６８】
【発明の効果】
上述したように本発明の（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体のＬａ含有量の測定方法は、核燃料焼結体を酸化及び熱処理した後の重さの変化を測定して核燃料焼結体内に含まれたＬａ  含有量を測定する方法により、従来の測定方法で必要とされた高価の精密機械を使用しないで比較的簡単な装備である電気炉と天秤（ｂａｌａｎｃｅ）を使用して測定が可能であるため経済的に（Ｕ，Ｌａ）Ｏ２核燃料焼結体に含まれたＬａ含有量を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の初期試験片を熱処理する間に発生する重さ変化を図式的に示したグラフである。
【図２】本発明の（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１とＧｄモル％関係を計算値と実験値を比較したグラフである。
【図３】本発明の（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１とＧｄ２Ｏ３重量％関係を計算値と実験値を比較したグラフである。
【図４】本発明の（Ｗ０−Ｗ２）／Ｗ０とＧｄモル％関係を計算値と実験値を比較したグラフである。
【図１】
0003552218.tif 000015
【図２】
0003552218.tif 000016
【図３】
0003552218.tif 000017
【図４】
0003552218.tif 000018