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KR20010029512A - Nuclear fuel sintered body, process for producing a nuclear fuel sintered body and fuel rod with a cladding tube - Google Patents

Nuclear fuel sintered body, process for producing a nuclear fuel sintered body and fuel rod with a cladding tube Download PDF

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KR20010029512A
KR20010029512A KR1019997002305A KR19997002305A KR20010029512A KR 20010029512 A KR20010029512 A KR 20010029512A KR 1019997002305 A KR1019997002305 A KR 1019997002305A KR 19997002305 A KR19997002305 A KR 19997002305A KR 20010029512 A KR20010029512 A KR 20010029512A
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KR
South Korea
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concentration
sintered body
micrograph
nuclear fuel
fuel sintered
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1019997002305A
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Korean (ko)
Inventor
마틴 페스
Original Assignee
칼 하인쯔 호르닝어
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 칼 하인쯔 호르닝어, 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 칼 하인쯔 호르닝어
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Abstract

본 발명은 핵연료 소결 바디 및 그것의 제조 방법 그리고 클래딩 튜브를 갖는 연료봉에 관한 것이다. 연소에 의해 연료봉의 클래딩 튜브에 최적으로 경미하게 스트레스를 가하며, 수소 그리고 우라늄 및 플루토늄 중 적어도 하나의 원소의 화학적 화합물을 포함하는 핵연료 소결 바디는, 세라모 그래픽의 폴리싱된 섹션에서 제 1 마이크로 그래프(1) 및 제 2 마이크로 그래프(2)를 나타내며, 상기 2개의 마이크로 그래프가 소결 과립에 배치될 수 있다. 각각의 마이크로 그래프의 면과 관련되어 제 1 마이크로 그래프(1)는 제 1 다공 크기 분포(I)를 가지며, 제 2 마이크로 그래프(2)는 제 2 다공 크기 분포(Ⅱ)를 갖는다. 2개의 다공 크기 분포의 합산(Ⅲ)은 제 1 최대값(M1) 및 제 2 최대값(M2)을 갖는다. 상기 방식의 핵연료 소결체의 제조 방법 및 클래딩 튜브와 상기 핵연료 소결체를 갖는 연료봉도 제공된다.The present invention relates to a fuel rod having a nuclear fuel sintered body, a method of manufacturing the same, and a cladding tube. The fuel sintered body, which optimally slightly stresses the cladding tube of the fuel rod by combustion, comprising a chemical compound of hydrogen and at least one element of uranium and plutonium, has a first micrograph (in the polished section of the Ceramo graphic). 1) and a second micrograph 2, which can be arranged on the sintered granules. In relation to the plane of each micrograph, the first micrograph 1 has a first pore size distribution I and the second micrograph 2 has a second pore size distribution II. The sum III of the two pore size distributions has a first maximum value M1 and a second maximum value M2. There is also provided a method of producing a fuel sintered body of the above manner, and a fuel rod having a cladding tube and the fuel sintered body.

Description

핵연료 소결체 및 그것의 제조 방법 및 클래딩 튜브를 갖는 연료봉 {NUCLEAR FUEL SINTERED BODY, PROCESS FOR PRODUCING A NUCLEAR FUEL SINTERED BODY AND FUEL ROD WITH A CLADDING TUBE}NUCLEAR FUEL SINTERED BODY, PROCESS FOR PRODUCING A NUCLEAR FUEL SINTERED BODY AND FUEL ROD WITH A CLADDING TUBE}

수소 그리고 우라늄 및 플루토늄 중 적어도 하나의 원소의 화학적 화합물로 구성된 핵연료 소결체는 통상적으로 원자로에 사용된다. 상기 원자로에서 핵연료 소결체는 우선 수축 과정을 거치고 그 다음 진행되는 연소에 의해 팽창하게 된다.Nuclear fuel sinters composed of hydrogen and chemical compounds of at least one element of uranium and plutonium are commonly used in nuclear reactors. In the reactor, the fuel sintered body is first subjected to shrinkage and then expanded by subsequent combustion.

상기 방식의 다수의 핵연료 소결체가 원자로에서 기둥 내의 실린더형 바디로서, 원자로 연소 엘리먼트의 연소봉의 예를 들어 지르코늄 합금으로 이루어진 클래딩 튜브 내에서 위 아래로 층층이 배치된다. 원자로 내에서 냉각제의 높은 압력 때문에 클래딩 튜브의 외부측을 따라 클래딩 튜브가 핵연료 소결체 까지 연장된다. 그러나 핵연료 소결체가 팽창하기 시작하면 클래딩 튜브는 다시 팽창한다. 클래딩 튜브는 연소 때문에 핵연료 소결체로부터 노출된, 특히 가스 형태의 핵분열 생성물에 대한 베리어를 형성한다. 따라서, 클래딩 튜브가 연료봉의 지속 수명 동안 원자로에서 핵연료 소결체에 지나치게 스트레스를 받지 않는 것이 중요하다.A number of nuclear fuel sinters of this type are cylindrical bodies in the column in the reactor, with layers layered up and down in a cladding tube made of, for example, zirconium alloy of the combustion rod of the reactor combustion element. Due to the high pressure of the coolant in the reactor, the cladding tube extends to the fuel sinter along the outer side of the cladding tube. However, when the fuel sinter begins to expand, the cladding tube expands again. The cladding tube forms a barrier to the fission product, especially in gaseous form, exposed from the fuel sinter due to combustion. Therefore, it is important that the cladding tube is not overstressed with the fuel sinter in the reactor for the lifetime of the fuel rods.

본 발명은 핵연료 소결체 및 그것의 제조 방법 및 클래딩 튜브(cladding tube)를 갖는 연료봉에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel rod having a nuclear fuel sintered body, a method of manufacturing the same, and a cladding tube.

도 1은 본 발명에 따른 실린더형 핵연료 소결체의 종단면을 고배율로 확대한 세라모 그래픽의 폴리싱된 섹션이며,1 is a polished section of a Ceramo graphic with a high magnification of a longitudinal section of a cylindrical fuel sintered body according to the invention,

도 2는 도 1에서의 2개의 소결 과립 마이크로 그래프의 다공 크기 분포 및 다공 크기 분포의 합을 도시하며,FIG. 2 shows the sum of the pore size distribution and the pore size distribution of the two sintered granule micrographs in FIG. 1,

도 3은 원자로 연소 엘리먼트용 연료봉 측면의 부분적인 단면도이다.3 is a partial cross-sectional view of a fuel rod side for a reactor combustion element.

본 발명의 목적은, 원자로 내에서의 연소에 때문에 상기 핵연료 소결체에 의한 상기 방식의 핵연료 소결체를 포함하는 연료봉의 클래딩 튜브의 스트레스가 작도록 핵연료 소결체를 형성하는 것이다. 핵연료 소결체의 제조 방법도 제공된다. 상응하게 형성된 연료봉도 제공될 수 있다.It is an object of the present invention to form a nuclear fuel sintered compact so that the stress of the cladding tube of a fuel rod containing the nuclear fuel sintered compact of the above-described method by the nuclear fuel sintered compact due to combustion in the reactor is small. Also provided is a method for producing a nuclear fuel sintered body. Correspondingly formed fuel rods may also be provided.

첫 번째로 언급한 본 발명의 목적은 청구항 제 1항에 상응하는 본 발명에 따른 핵연료 소결체의 형성에 의해 달성된다. 상기 핵연료 소결체의 형성은, 원자로 내에서 필요 체적으로의 핵연료 소결체 팽창이 핵분열 시 생성된 대부분 가스 형태인 핵분열 생성물에 의해 다시 실행되는 것에서 출발한다. 국부적으로 상이한 다공 크기 분포를 갖는 핵연료 소결체는 원자로 내에서 역시 국부적으로 매우 상이한 치수 변화 특성을 갖는다. 원자로 내에서의 연소에 의한 핵연료 소결체의 치수 변화는 전체적으로 그에 상응하게 국부적으로 상이한 다공 크기 분포의 선택에 의해 세팅되고 바람직하게 비교적 적게 유지된다.The object of the invention first mentioned is achieved by the formation of a nuclear fuel sinter according to the invention according to claim 1. The formation of the fuel sinter starts with the expansion of the fuel sinter to the required volume in the reactor again by the fission product, which is in most gaseous form produced during nuclear fission. Nuclear fuel sinters with locally different pore size distributions also have very different dimensional change characteristics locally in the reactor. The dimensional change of the fuel sintered body by combustion in the reactor is set by the selection of a pore size distribution that is locally correspondingly overall and is preferably kept relatively small.

첫 번째로 언급한 본 발명의 목적은 청구항 제 2항에 따른 핵연료 소결체의 본 발명에 따른 제 2 형성에 의해 달성된다. 상기 핵연료 소결체의 제 2 형성은, 원자로 내에서의 국부적으로 상이한 치수 변화 특성이 핵연료 소결체 내에서 국부적으로 상이하게 높은 핵분열 가능한 동위 원소 농도를 유발하는 것으로부터 출발하며, 상기 농도는 원자로 내에서 핵연료 소결체 내의 국부적으로 상이한 강한 연소를 유발한다.The object of the present invention mentioned first is achieved by a second formation according to the invention of a nuclear fuel sintered body according to claim 2. The second formation of the fuel sinter starts with the fact that locally different dimensional change characteristics in the reactor cause locally differently high fissable isotope concentrations within the fuel sinter, the concentration being fuel sinter in the reactor. Causes locally different strong combustion in the interior.

첫 번째로 언급한 본 발명의 목적은 청구항 제 5항에 따른 핵연료 소결체의 본 발명에 따른 제 3 형성에 의해 달성된다. 상기 핵연료 소결체의 제 3 형성은, 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 동위 원소가 원자로 내에서의 시간적인 지연으로 핵연료 소결체 내에서 핵분열 가능한 동위 원소로 되고, 이와 상응하게 시간적 지연으로 핵연료 소결체 내에서 국부적으로 상이한 강한 연소를 유발하는 것으로부터 출발하며, 이것은 원자로 내에서 핵연료 소결체 치수 변화의 정밀한 세팅을 위해 중요할 수 있다.The object of the present invention mentioned first is achieved by a third formation according to the invention of a nuclear fuel sintered body according to claim 5. The third formation of the fuel sintered body is that isotopes, which may be raw materials for fissile material, become nuclear fissionable isotopes in the fuel sintered body with a time delay in the reactor, and correspondingly local in the fuel sintered body with a time delay. Starting from causing different strong combustion, this can be important for the precise setting of fuel sinter dimension changes in the reactor.

청구항 제 8항에 따른 개선예는, 핵연료 소결체 내의 국부적으로 상이한 높은 알루미늄 농도가 원자로 내에서 핵연료 소결체의 국부적으로 상이한 수축 속도를 유발하는 것으로부터 출발한다. 따라서 핵연료 소결체의 상이한 수축 속도는 원자로 내의 핵연료 소결체의 정밀한 치수 변화에 대한 가능성을 열어준다. 청구항 제 8항에 언급된 제 1 농도는 0일 수 도 있다.The refinement according to claim 8 starts from that locally different high aluminum concentrations in the fuel sinter lead to locally different shrinkage rates of the fuel sinter in the reactor. The different shrinkage rates of the fuel sinter thus open up the possibility for precise dimensional changes of the fuel sinter in the reactor. The first concentration mentioned in claim 8 may be zero.

청구항 제 9항에 따른 개선예는, 란탄기 및 탄탈기가 핵 포이즌(nuclear poison)이고 따라서 상기 란탄기 및 탄탈기가 핵연료 소결체 내에서의 국부적으로 상이한 농도를 가지며 국부적으로 상이하게 강한 연소를 유발하고, 그에 따라 원자로 내에서 심한 상이한 치수 변화를 가져오는 것을 이용한다. 이것 또한 원자로 내에서의 핵연료 소결체 치수 변화의 정밀 세팅에 유용하다. 청구항 제 9항에 언급된 제 1 농도는 0일 수 도 있다.An improvement according to claim 9, wherein the lanthanum group and tantalum group are nuclear poisons and thus the lanthanum group and tantalum group have locally different concentrations in the fuel sintered body and cause locally differently strong combustion, As a result, it is used to produce severely different dimensional changes in the reactor. This is also useful for precise setting of dimensional changes in fuel sintered bodies in a reactor. The first concentration mentioned in claim 9 may be zero.

2 번째로 언급한 본 발명의 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 10항, 11항, 12항, 13항 및 14항에 설명된 조치들에 의해 달성된다. 청구항 제 10항에 따른 방법으로 제 1항에 따른 핵연료 소결체가 제조될 수 있으며, 청구항 제 11항에 따른 방법으로 제 2항에 따른 핵연료 소결체가 제조될 수 있고, 청구항 제 12항에 따른 방법으로 제 5항에 따른 핵연료 소결체가 제조될 수 있다. 청구항 제 13항에 따른 방법은 특히 높은 기계적 안정성을 갖는 핵연료 소결체를 형성하며, 제 14항에 따른 방법에서 얻어진 프레스 바디(press body)는 지속적으로 균열이 없으며 따라서 프레스 바디부터 얻어진 소결체가 우수한 표면질을 갖는다.The second object of the invention is achieved by the measures described in claims 10, 11, 12, 13 and 14 according to the invention. The nuclear fuel sintered body according to claim 1 may be manufactured by the method according to claim 10, the nuclear fuel sintered body according to claim 2 may be manufactured by the method according to claim 11, and the method according to claim 12. A nuclear fuel sintered body according to claim 5 can be produced. The process according to claim 13 forms a nuclear fuel sinter with particularly high mechanical stability, and the press body obtained in the process according to claim 14 is continuously free of cracks and hence the sinter obtained from the press body has a good surface quality. Has

청구항 제 15항에 따른 방법의 개선예에 의해, 프레스 바디로부터, 지속적으로 균열이 없을 뿐 아니라 높은 밀봉성을 가지며 그것의 표면이 떨어져 나가지 않는, 핵연료 소결체가 얻어진다.The refinement of the method according to claim 15 results in a nuclear fuel sintered body from the press body which is not only continuously cracked but also has high sealing properties and whose surface does not fall off.

청구항 제 16항에 따른 방법의 개선예에 의해, 프레스 바디로부터, 높은 소결 농도를 가질 뿐 아니라 큰 입자 크기를 갖는, 핵연료 소결체가 얻어진다. 큰 입자에서는 가스 형태의 핵분열 생성물이 억제되어서, 원자로 내에서 핵연료 소결체에 의해 비교적 강한 연소가 얻어진다.With the refinement of the method according to claim 16, a nuclear fuel sintered body is obtained from the press body, not only having a high sintering concentration but also having a large particle size. In large particles, the fission product in the form of gas is suppressed, and relatively strong combustion is obtained by the nuclear fuel sintered body in the reactor.

청구항 제 10항 내지 제 14항에 따른 방법에서 1 타입 과립 및 2 타입 과립에 대한 출발 분말은 전술한 우라늄 산화물 분말, 플루토늄 분말 및 우라늄-플루토늄-호합 산화물 분말 중 적어도 하나의 분말로 이루어진다.The starting powder for the type 1 granules and the type 2 granules in the method according to claim 10 consists of at least one powder of uranium oxide powder, plutonium powder and uranium-plutonium-compatible oxide powder described above.

프레스 바디의 제조를 위해 2개 타입 이상의 과립이 사용될 수 있다. 이에 상응하게 더욱 상이한 소결 과립의 마이크로 그래프(micrograph)가 본 발명에 따른 핵연료 소결체의 세라모 그래픽(ceramographic)의 폴리싱된 섹션에 존재한다.Two or more types of granules may be used for producing the press body. Correspondingly, micrographs of more different sintered granules are present in the cerramographic polished sections of the fuel sintered body according to the invention.

본 발명에 따라, 청구항 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 상응하게 적어도 하나의 핵연료 소결체가 존재하며 클래딩 튜브를 갖는 연료봉이 유리하다.According to the invention, fuel rods having at least one fuel sintered body and having a cladding tube are advantageously corresponding to any one of claims 1 to 9.

첨부한 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 자세히 살펴보면 하기와 같다.Looking at the embodiment of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

도 1에 따른 세라모 그래픽의 폴리싱된 섹션을 갖는 핵연료 소결체는 CaF2-타입의 결정 구조를 갖는 단상의 균일한 UO2으로 구성된다. 또한 비교적 큰 다공으로 이루어진 적어도 닫힌 경계벽(3)에 의해 경계를 이루는 다수의 소결 과립의 마이크로 그래프를 파악할 수 있다.The nuclear fuel sintered body with the polished section of the Ceramo graphic according to FIG. 1 consists of a single-phase uniform UO 2 with a CaF 2 -type crystal structure. It is also possible to grasp micrographs of a number of sintered granules bounded by at least closed boundary walls 3 made of relatively large pores.

도 2에 따른 다이어그램에서는 다공 직경의 가로 좌표를 ㎛로 그리고 세로 좌표는 핵연료 소결체의 전체 체적과 관련한 다공의 상이한 체적을 퍼센트로 나타낸다. 점선으로 나타난 진행 곡선(I)은 도 1의 소결 과립(1) 마이크로 그래프(1) 다공의 상이한 체적이며 점선으로 나타난 진행 곡선(Ⅱ)은 도 1의 다른 소결 과립(2) 마이크로 그래프(2)의 상이한 다공 체적이다. 마이크로 그래프(1 및 2)의 다공 크기 분포는 해당 마이크로 그래프(1 또는 2)의 면과 관계가 있으며 상이한 해당 다공 체적에 비례한다. 다공의 계산(numbering) 및 평가는, Leipzip 1974, VEB Deutscher Verlag fuer Grundstoffindustrie의 Saltykov의 "Stereometrische Metallographie", 특히 제 7.7 및 8 및 9장에 따라 이루어진다. 각각의 마이크로 그래프의 경계를 이루는 경계벽(3)의 다공은 합산되지 않는다. 도 2의 진행 곡선(I 및 Ⅱ)의 합산 곡선(Ⅲ)은 2개의 최대값(M1 및 M2)을 갖는다.In the diagram according to FIG. 2, the abscissa of the pore diameter is in μm and the ordinate represents the percent of different porosity in relation to the total volume of the fuel sintered body. The progress curve (I) shown by the dotted line is a different volume of the sintered granules (1) micrograph (1) of the pores of FIG. 1 and the progress curve (II) shown by the dotted line is the other graph of the sintered granules (2) of FIG. Of different pore volume. The pore size distribution of the micrographs 1 and 2 is related to the face of the micrograph 1 or 2 and is proportional to the different corresponding pore volumes. The numbering and evaluation of the pores is made according to "Stereometrische Metallographie" by Leipzip 1974, Saltykov of VEB Deutscher Verlag fuer Grundstoffindustrie, in particular Chapters 7.7 and 8 and 9. The pores of the boundary wall 3 forming the boundary of each micrograph do not add up. The summation curve III of the progress curves I and II of FIG. 2 has two maximum values M1 and M2.

또한 도 1의 마이크로 그래프(1) 및 그에 따른 해당 소결 과립은 핵분열 가능한 우라늄 동위 원소 235의 제 1 농도를 가지며, 마이크로 그래프(2) 및 그에 따른 해당 소결 과립은 핵분열 가능한 우라늄 동위 원소 235의 제 2 농도를 가진다. 2개의 농도는 적어도 0.5 절대 중량 %, 바람직하게 적어도 0.7 절대 중량 % 또는 적어도 0.9 절대 중량 %의 차이가 난다. 핵분열 가능한 상기 동위 원소의 농도는 소결 과립으로부터의 테스트에 의해 상기 테스트에 대한 질량 스펙트럼으로 또는 감마 스펙트럼으로 결정될 수 있다.In addition, the micrograph (1) and corresponding sintered granules of FIG. 1 have a first concentration of fissable uranium isotope 235, and the micrograph (2) and corresponding sintered granules are second to nuclear fissable uranium isotope 235 Has a concentration. The two concentrations differ by at least 0.5 absolute weight%, preferably at least 0.7 absolute weight% or at least 0.9 absolute weight%. The concentration of the fissile isotope can be determined by the test from the sintered granules as a mass spectrum or as a gamma spectrum for the test.

또한 도 1의 마이크로 그래프(1) 및 그에 따른 해당 소결 과립은 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 토륨 동위 원소의 제 1 농도를 가질 수 있으며, 제 2 마이크로 그래프(2) 및 그에 따른 해당 소결 과립은 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 토륨 동위 원소의 제 2 농도를 갖는다. 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 토륨 동위 원소의 제 2 농도는 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 1 토륨 동위 원소의 제 1농도와 적어도 0.5 절대 중량 %의 차이가 난다. 2개의 농도는 바람직하게 0.7 절대 중량 %, 또는 0.9 절대 중량 %의 차이가 난다. 제 1 농도는 0일 수 도 있다.Also, the micrograph 1 and corresponding sintered granules of FIG. 1 may have a first concentration of thorium isotope, which may be a raw material of fissile material, and the second micrograph 2 and corresponding sintered granules may be Has a second concentration of thorium isotope, which can be a source of fissile material. The second concentration of thorium isotope, which can be a source of fissile material, differs from the first concentration of 1 thorium isotope, which can be a source of fissile material, at least 0.5 absolute weight%. The two concentrations preferably differ by 0.7 absolute weight%, or 0.9 absolute weight%. The first concentration may be zero.

또한 도 1의 마이크로 그래프 및 그에 따른 해당 소결 과립은 알루미늄의 제 1 농도를 가질 수 있으며, 마이크로 그래프(2) 및 그에 따른 해당 소결 과립은 알루미늄의 제 2 농도를 가질 수 있다. 제 2 농도는 제 1 농도와 적어도 30 ppm 내지 2000 ppm의 차이가 난다. 알루미늄의 제 1 농도는 0일 수 도 있다.In addition, the micrograph and corresponding sintered granules of FIG. 1 may have a first concentration of aluminum, and the micrograph 2 and corresponding sintered granules may have a second concentration of aluminum. The second concentration is at least 30 ppm to 2000 ppm different from the first concentration. The first concentration of aluminum may be zero.

또한 도 1의 마이크로 그래프(1) 및 그에 따른 해당 소결 과립은 란탄기 및 탄탈기로 구성된 원소 중 적어도 하나의 원소의 제 1 농도를 가질 수 있으며, 마이크로 그래프(2) 및 그에 따른 해당 소결 과립은 전술한 란탄기 및 탄탈기의 원소로 구성된 원소 중 적어도 하나의 원소의 제 2 농도를 가질 수 있으며, 상기 제 2 농도는 제 1 농도와 적어도 0.5 절대 중량 %의 차이를 갖는다. 제 1 농도는 0일 수 도 있다.In addition, the micrograph 1 and corresponding sintered granules of FIG. 1 may have a first concentration of at least one element among lanthanum and tantalum elements, and the micrograph 2 and corresponding sintered granules described above It may have a second concentration of at least one of the elements consisting of elements of one lanthanum group and tantalum group, the second concentration having a difference of at least 0.5 absolute weight% from the first concentration. The first concentration may be zero.

도 1에 상응하는 세라모 그래픽의 폴리싱된 섹션을 갖는 핵연료 소결체를 제조하기 위해서 제 1 타입 과립 및 제 2 타입 과립으로 구성된 혼합물로 이루어진 프레스 바디가 소결된다. 2개 타입의 과립은 각각, 우라늄 산화물 분말(UO2), 플루토늄 산화물 분말(PuO2) 및 우라늄 플루토늄 산화물 분말(UO2+ PuO2) 중 하나의 분말로 이루어진 출발 분말의 분리 과립화에 의해 형성될 수 있다. 2개 타입의 과립 및 프레스 바디의 과립 각각의 양은, 그것이 핵 연료 소결체 내의 소결 상태에서 상이한 다공 크기 분포를 갖도록 선택된다.In order to produce a nuclear fuel sinter having a polished section of the Ceramo graphic corresponding to FIG. 1, a press body consisting of a mixture consisting of first type granules and second type granules is sintered. The two types of granules are each formed by separate granulation of a starting powder consisting of one powder of uranium oxide powder (UO 2 ), plutonium oxide powder (PuO 2 ) and uranium plutonium oxide powder (UO 2 + PuO 2 ) Can be. The amount of each of the two types of granules and granules of the press body is selected so that it has a different pore size distribution in the sintered state in the nuclear fuel sintered body.

제 1 타입 과립은 예를 들어, 중간 생성물, 수증기, 수소 및 질소의 존재 하에 UF 6의 건식 전환(dry conversion)에 의해 우라닐 불화물(uranyl fluoride)로부터 얻어지는 우라늄 산화물 분말이 미립화되는 것에 의해 얻어지는 반면, 제 2 타입 과립을 위해서는, UF 6로부터의 습식 전환(wet conversion)에 의해 얻어진 중간 생성물로부터 제조되는 우라늄 산화물이 별도로 미립화된다. 상기 중간 생성물은 AUC-방식에서 알루미늄 우라닐 카보네이트(AUC)이며 ADU-방식에서는 알루미늄 디우라네이트(diuranate)(ADU)이다(1981, "Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie U Uran, Ergaenzungsband A3, Technologie, Verwendung", 특히 2.1.4.1, 2.1.4.2 및 2.1.6장 참조). 제 1 타입 과립을 위해서는 AUC로부터 그리고 제 2 타입 과립을 위해서는 ADU로부터, 하소(calcination)에 의해 제조된 우라늄 산화물 분말이 과립화될 수 있다.The first type granules are obtained by atomizing the uranium oxide powder obtained from uranyl fluoride, for example, by dry conversion of UF 6 in the presence of intermediate product, water vapor, hydrogen and nitrogen. For the second type granules, uranium oxide prepared from the intermediate product obtained by wet conversion from UF 6 is separately atomized. The intermediate product is aluminum uranyl carbonate (AUC) in the AUC method and aluminum diuranate (ADU) in the ADU method (1981, "Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie U Uran, Ergaenzungsband A3, Technologie, Verwendung" , In particular, see sections 2.1.4.1, 2.1.4.2 and 2.1.6). Uranium oxide powders prepared by calcination can be granulated from AUC for first type granules and from ADU for second type granules.

제 1 및 제 2 타입 과립은 그러나 전술한 중간 생성물, 우라닐 불화물, AUC 및 ADU를 UO2에 하소 함으로써 얻어지는 2개의 베취(batch)의 우라늄 산화물 분말를 분리 과립화 함으로써 얻어진다. 제 1 베취에 대한 하소 패러미터 중 적어도 하나는 제 2 베취에 대한 하소 패러미터와 상이하다. 하소 패러미터로는 예를 들어, 하소 온도, 하소 시간 및 양 그리고 하소 가스, 수소와 수증기 양의 비율이 사용된다.The first and second type granules, however, are obtained by separating and granulating two batches of uranium oxide powder obtained by calcining the aforementioned intermediate product, uranil fluoride, AUC and ADU in UO 2 . At least one of the calcination parameters for the first batch is different from the calcination parameter for the second batch. As the calcining parameter, for example, the calcining temperature, the calcining time and amount and the ratio of the calcining gas, hydrogen and water vapor amount are used.

제 1 및 제 2 타입 과립은 우라늄 산화물 분말의 상이한 과립화에 의해서도 얻어질 수 있다. 상이한 과립화는 2개의 분말 베취의 분리 과립화를 의미하며, 분말 베취에 대한 과립화 패러미터 중 적어도 하나는 다른 분말 베취에 대한 과립화 패러미터와 상이하다. 과립화 패러미터는 예를 들어 과립화 전 우라늄 산화물 분말의 예비 프레스 시의 밀링(milling) 시간, 밀링의 미세 정도, 프레스 압력 및 그에 따른, 얻어진 과립의 농도, 과립화에서 얻어진 과립의 크기 및 과립화 전에 우라늄 산화물 분말에 첨가된 첨가물의 양 및 타입이다. 상기 첨가물은 아연 스테아르산염(zinc stearate)와 같은 윤활제, 폴리 비닐 알콜과 같은 알루미늄 스테아르산염, 가소제(plasticizer), U3O8과 같은 다공 형성제 및 아조디카본엑시드디아미드 (azodicarbonaciddiamid) 그리고 옥살릭엑시드디아미드(oxalicaciddiamide)이다. UO2로 구성된 핵연료 소결체의 폴리싱 시에 사용되는 폴리싱 커팅제도 추가 첨가물일 수 있다.The first and second type granules can also be obtained by different granulation of uranium oxide powder. Different granulation means separate granulation of two powder batches, wherein at least one of the granulation parameters for the powder batch is different from the granulation parameters for the other powder batch. Granulation parameters are for example milling time during prepress of uranium oxide powder before granulation, fineness of milling, press pressure and thus concentration of obtained granules, size of granules obtained from granulation and granulation Amount and type of additive previously added to the uranium oxide powder. The additives include lubricants such as zinc stearate, aluminum stearates such as polyvinyl alcohol, plasticizers, pore-forming agents such as U 3 O 8 and azodicarbonacid dimid and oxalic Oxalicaciddiamide. The polishing cutting machine used for polishing the fuel sinter composed of UO 2 may also be an additional additive.

게다가 테스트에 의해, UO2분말, PuO2분말및 (U, Pu)O2분말(즉, 우라늄 산화물 분말, 플루토늄 산화물 분말 및 우라늄-플루토늄-혼합 산화물 분말) 중 적어도 하나의 분말로 구성된 2개 타입의 과립이 어느 방식으로 제조될 수 있는 지가 계속해서 결정될 수 있으며, 이것에 의해 과립이 핵 연료 소결체 내의, 상기 분말로부터 제조된 프레스 바디의 소결 후에 소결 상태에서 상이한 다공 크기 분포를 가진다.In addition, by test, two types composed of at least one powder of UO 2 powder, PuO 2 powder and (U, Pu) O 2 powder (ie, uranium oxide powder, plutonium oxide powder and uranium-plutonium-mixed oxide powder) It can continue to be determined in which way the granules of can be produced, whereby the granules have different pore size distribution in the sintered state after sintering of the press body made from the powder in the nuclear fuel sintered body.

UO2-분말의 제 1 베취를 얻기 위해 550℃로의 건식 전환에 의해 UF 6로부터 우라닐 불화물이 제조되고 650℃의 하소 온도에서 하소된다. 상기 UO2-분말에 U3O8-분말 및 아연 스테아르산염이 첨가되어 30 중량 %의 U3O8-분말 및 0.3 중량 %의 아연 스테아르산염을 함유하게된다. 상기 제 1 베취는 과립화 되어, 얻어진 제 1 타입 과립이 5 g/cm3의 농도를 갖는다. 상기 과립은 0.65 mm의 평균 직경을 갖는다.Uranyl fluoride is prepared from UF 6 by dry conversion to 550 ° C. to obtain a first batch of UO 2 -powder and calcined at a calcination temperature of 650 ° C. U 3 O 8 -powder and zinc stearate are added to the UO 2 -powder to contain 30 wt% U 3 O 8 -powder and 0.3 wt% zinc stearate. The first batch is granulated so that the obtained first type granule has a concentration of 5 g / cm 3 . The granules have an average diameter of 0.65 mm.

UO2-분말의 제 2 베취는 650℃의 전환 온도로 UF 6를 우라닐 불화물로 건식 전환함으로써 그리고 그 다음, 700℃의 하소 온도로 상기 우라닐 불화물를 하소함으로써 얻어진다. 상기 UO2-분말은 U3O8및 아연 스테아르산염을 함유하지 않지만 200 ppm의 알루미늄을 함유한다. 상기 UO2-분말의 과립화에 의해 3.8 g/cm3의 농도를 갖는 제 2 타입 과립이 얻어진다. 상기 과립은 0.85 mm의 평균 직경을 갖는다.A second batch of UO 2 -powder is obtained by dry converting UF 6 to uranil fluoride at a conversion temperature of 650 ° C. and then calcining the uranil fluoride to a calcination temperature of 700 ° C. The UO 2 -powder does not contain U 3 O 8 and zinc stearate but contains 200 ppm of aluminum. Granulation of the UO 2 -powder yields a second type granule having a concentration of 3.8 g / cm 3 . The granules have an average diameter of 0.85 mm.

UO2-분말의 2개의 베취로부터 제조된 제 1 타입 및 제 2 타입 과립은 동일한 비율로 혼합되고, 상기 혼합물은 6 g/cm3의 농도를 갖는 프레스 바디에 프레스된다. 상기 프레스 바디는 끝으로 핵연료 소결체에 소결된다. 10-12atm으로의 소결 동안 수소 소결 분위기에서 산소 부분 압력 시에 그리고 10-20atm의 실온에서의 냉각 시 소결 온도는 1680℃이다.The first type and second type granules prepared from two batches of UO 2 -powder are mixed in equal proportions and the mixture is pressed into a press body having a concentration of 6 g / cm 3 . The press body is finally sintered to the nuclear fuel sintered body. The sintering temperature at oxygen partial pressure in a hydrogen sintering atmosphere during sintering to 10 −12 atm and upon cooling at room temperature of 10 −20 atm is 1680 ° C.

이렇게 얻어진 핵연료 소결체는 10.51 g/cm3의 농도를 가지며 12㎛의 평균 입자 크기를 갖는다. 40000 MWd/tU로의 연소 후에 핵연료 소결체의 체적이 2.8% 증가한다.The nuclear fuel sinter thus obtained has a concentration of 10.51 g / cm 3 and an average particle size of 12 μm. After burning to 40000 MWd / tU, the volume of the fuel sinter increased by 2.8%.

이에 비해 전술한 동일한 소결 조건에서의 소결에 의해 6 g/cm3의 농도를 갖는 프레스 바디로부터 얻어지며, 제 1 타입 과립용으로만 사용되는 핵연료 소결체는 단지 7.8 ㎛의 평균 입자크기를 갖는다. 역시 40000 MWd/tU로의 연소 후에 상기 핵연료 소결체의 체적은 3.8% 증가한다.In comparison, a sintered fuel body obtained from a press body having a concentration of 6 g / cm 3 by sintering under the same sintering conditions described above, and used only for first type granules, has an average particle size of only 7.8 μm. The volume of the fuel sintered body also increased by 3.8% after burning to 40000 MWd / tU.

도 3에 도시된 연료봉은 원자로 연소 엘리먼트용으로 결정되며 지르코늄 합금으로 이루어진 클래딩 튜브(5)를 포함한다. 상기 클래딩 튜브(5)에는, 실린더축이 클래딩 튜브(5)의 횡방향축이 되도록 배치되고 본 발명에 따라 형성된 실린더형 핵연료 소결체(7)가 있다. 상기 클래딩 튜브(5)는 2개의 튜브 단부에서 각각, 역시 지르코늄 합금으로 구성되며, 클래딩 튜브(5)에 의해 가스 밀봉 납땜된 스토퍼(6)에 의해 닫힌다.The fuel rods shown in FIG. 3 comprise a cladding tube 5 made of a zirconium alloy which is determined for a reactor combustion element. In the cladding tube 5 there is a cylindrical nuclear fuel sintered body 7 arranged in accordance with the invention and arranged such that the cylinder axis is the transverse axis of the cladding tube 5. The cladding tube 5 consists of a zirconium alloy, respectively, at the two tube ends, and is closed by a gas seal soldered stopper 6 by the cladding tube 5.

본 발명에 의해, 원자로 내에서의 연소에 때문에 생기는, 상기 핵연료 소결체에 의한, 상기 방식의 핵연료 소결체를 포함하는 연료봉의 클래딩 튜브의 스트레스가 작은 핵연료 소결체 및 핵연료 소결체의 제조 방법 그리고 그와 상응하게 형성된 연료봉이 제공된다.According to the present invention, a method for producing a low-stressed fuel sintered body and a fuel sintered body by the fuel sintered body, the fuel rod cladding tube containing the fuel sintered body of the above-described method, and the corresponding method formed by combustion in the reactor Fuel rods are provided.

Claims (19)

핵연료 소결체에 있어서, 상기 핵연료 소결체가 수소 그리고 우라늄 및 플루토늄 중 적어도 하나의 원소로 구성된 화학적 화합물을 함유하며 세라모 그래픽의 폴리싱된 섹션에 제 1(1) 및 제 2(2) 마이크로 그래프를 나타내는 기본 원소를 가지며, 2개의 마이크로 그래프가 각각 소결 과립에 배치될 수 있으며, 상기 과립에서, 2개의 마이크로 그래프(1, 2)의 경계벽(3)을 형성하는 다공은 합산하지 않고, 제 1 마이크로 그래프(1)가 제 1 마이크로 그래프(1)의 면과 관련된 제 1 다공 크기 분포(I)를 가지며, 제 2 마이크로 그래프(2)가 제 2 마이크로 그래프(2)의 면과 관련된 제 2 다공 크기 분포(Ⅱ)를 가지며, 상기 제 2 다공 크기 분포(Ⅱ)가, 2개의 다공 크기 분포의 합산이 제 1 최대값(M1) 및 제 2 최대값(M2)을 갖는 방식으로, 제 1 다공 크기 분포(I)와 구별되는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체.In a nuclear fuel sinter, the fuel sinter contains a chemical compound composed of hydrogen and at least one element of uranium and plutonium and displays a first (1) and a second (2) micrograph in the polished section of the Ceramo graphic. Element, and two micrographs can be placed on the sintered granules, in which the pores forming the boundary wall 3 of the two micrographs 1, 2 are not summed up, but the first micrograph ( 1) has a first pore size distribution I associated with the face of the first micrograph 1, and a second micrograph 2 has a second pore size distribution associated with the face of the second micrograph 2. II), in which the second pore size distribution (II) has a first maximum value M1 and a second maximum value M2 in which the sum of the two pore size distributions has a first pore size distribution ( Distinguished from I) Nuclear fuel sintered body made of gong. 핵연료 소결체에 있어서, 핵연료 소결체가, 수소 그리고 우라늄 및 플루토늄 중 적어도 하나의 원소로 구성된 화합물을 함유하며 세라모 그래픽의 폴리싱된 섹션에 제 1 마이크로 그래프(1) 및 제 2 마이크로 그래프(2)를 나타내는 기본 원소를 가지며, 2개의 마이크로 그래프가 각각 소결 과립에 배치될 수 있으며, 상기 과립으로부터 제 1 마이크로 그래프(1)가 핵분열 가능한 동위 원소의 제 1 농도를 가지며, 제 2 마이크로 그래프(2)가 핵분열 가능한 동위 원소의 제 2 농도를 가지며, 제 2 농도가 제 1 농도와 적어도 0.5 절대 중량 %의 차이가 있는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체.In a fuel sintered body, the fuel sintered body contains a compound composed of hydrogen and at least one element of uranium and plutonium and exhibits a first micrograph 1 and a second micrograph 2 in a polished section of the ceramograph. Having a basic element, two micrographs can each be placed on sintered granules, from which the first micrograph 1 has a first concentration of fissile isotopes, and the second micrograph 2 has fission A nuclear fuel sintered body having a second possible concentration of isotope, the second concentration being at least 0.5% by weight absolute difference from the first concentration. 제 2항에 있어서, 핵연료 소결체가 제 1 농도와 적어도 0.7 절대 중량 %의 차이가 있는 핵분열 가능한 동위 원소의 제 2 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체.3. The nuclear fuel sintered body according to claim 2, wherein the nuclear fuel sintered body has a second concentration of the fissable isotope which is at least 0.7 absolute weight% different from the first concentration. 제 3항에 있어서, 핵연료 소결체가 제 1 농도와 적어도 0.9 절대 중량 %의 차이가 있는 핵분열 가능한 동위 원소의 제 2 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체.4. A nuclear fuel sintered body according to claim 3 wherein the fuel sintered body has a second concentration of fissable isotope that is at least 0.9 absolute weight% different from the first concentration. 핵연료 소결체에 있어서, 핵연료 소결체가, 산소 그리고 우라늄 및 플루토늄 중 적어도 하나의 원소를 함유하며 세라모 그래픽의 폴리싱된 섹션에 제 1 마이크로 그래프(1) 및 제 2 마이크로 그래프(2)를 나타내며, 2개의 마이크로 그래프가 각각 소결 과립에 배치될 수 있으며, 상기 과립으로부터 제 1 마이크로 그래프(1)가 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 동위 원소 농도, 바람직하게 토륨 동위 원소의 제 1 농도를 가지며, 제 2 마이크로 그래프(2)는 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 동위 원소, 바람직하게 토륨 동위 원소의 제 2 농도를 가지며, 제 2 농도는 제 1 농도와 적어도 0.5 절대 중량 %의 차이가 있는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체.In a fuel sintered body, the fuel sintered body contains oxygen and at least one element of uranium and plutonium and shows a first micrograph (1) and a second micrograph (2) in the polished section of the ceramo graphic. Micrographs can each be placed on the sintered granules, from which the first micrograph 1 has an isotope concentration which can be a source of fissile material, preferably a first concentration of thorium isotope, and a second micrograph The graph 2 has a second concentration of isotope, preferably thorium isotope, which can be a source of fissile material, the second concentration being at least 0.5 absolute weight% different from the first concentration. Sintered body. 제 5항에 있어서, 핵연료 소결체가 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 동위 원소의 제 2 농도를 가지며, 제 2 농도가 제 1 농도와 적어도 0.7 절대 중량 %의 차이가 나는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체.6. The nuclear fuel sintered body according to claim 5, wherein the fuel sintered body has a second concentration of isotope which can be a raw material of fissile material, and the second concentration is at least 0.7 absolute weight% different from the first concentration. 제 6항에 있어서, 핵연료 소결체가 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 동위 원소의 제 2 농도를 가지며, 제 2 농도가 제 1 농도와 적어도 0.9 절대 중량 %의 차이가 나는 것을 특징을 하는 핵연료 소결체.The fuel sintered body according to claim 6, wherein the fuel sintered body has a second concentration of isotope which can be a raw material of fissile material, and the second concentration is at least 0.9 absolute weight% different from the first concentration. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 마이크로 그래프(1)가 알루미늄의 제 1 농도를 가지며, 제 2 마이크로 그래프(2)가 알루미늄의 제 2 농도를 가지며, 제 2 농도는 제 1 농도와 적어도 30 ppm 내지 2000 ppm의 차이가 나는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체.8. The method according to claim 1, wherein the first micrograph 1 has a first concentration of aluminum, the second micrograph 2 has a second concentration of aluminum, and the second concentration is 15. A nuclear fuel sintered body, the first concentration being at least 30 ppm to 2000 ppm different. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 마이크로 그래프(1)가 란탄기 및 탄탈기로 구성된 원소 중 적어도 하나의 원소의 제 1 농도를 가지며, 제 2 마이크로 그래프(2)가 상기 란탄기 및 탄탈기로 구성된 원소 중 적어도 하나의 원소의 제 2 농도를 가지며, 제 2 농도가 제 1 농도와 적어도 0.5 절대 중량 %의 차이가 나는 것을 특징을 하는 핵연료 소결체.The first micrograph (1) according to any one of the preceding claims, wherein the first micrograph (1) has a first concentration of at least one of the elements consisting of a lanthanum group and a tantalum group, and the second micrograph (2) has said A nuclear fuel sintered body having a second concentration of at least one of the elements consisting of a lanthanum group and a tantalum group, the second concentration being at least 0.5 absolute weight% different from the first concentration. 핵연료 소결체의 제조 방법에 있어서, 상기 핵연료 소결체를, 우라늄 산화물 분말, 플루토늄 산화물 분말 및 우라늄-플루토늄-혼합 산화물 분말 중 적어도 하나의 분말를 함유하는 출발 분말의 분리 과립화에 의해 생성된 제 1 타입 과립과 제 2 타입 과립의 혼합물로 이루어진 프레스 바디의 소결에 의해 제조하며, 2개 타입의 과립이, 핵연료 소결체의 소결 상태에서 상이한 다공 크기 분포를 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.A method of producing a nuclear fuel sintered body, the nuclear fuel sintered body comprising the first type granules produced by the separation granulation of a starting powder containing at least one powder of uranium oxide powder, plutonium oxide powder and uranium-plutonium-mixed oxide powder; Produced by sintering of a press body consisting of a mixture of second type granules, wherein the two types of granules are selected to have different pore size distributions in the sintered state of the nuclear fuel sintered body. 핵연료 소결체의 제조 방법에 있어서, 핵연료 소결체를, 우라늄 산화물 분말, 플루토늄 산화물 분말 및 우라늄-플루토늄-혼합 산화물 분말 중 적어도 하나의 분말를 함유하는 출발 분말의 분리 과립화에 의해 생성된 제 1 타입 과립과 제 2 타입 과립의 혼합물로 이루어진 프레스 바디의 소결에 의해 제조하며, 제 1 타입 과립이 제 2 타입 과립과 다른, 핵분열 가능한 동위 원소의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.1. A method of producing a nuclear fuel sintered body, wherein the nuclear fuel sintered body is formed of a first type granule and a granule produced by separate granulation of a starting powder containing at least one powder of uranium oxide powder, plutonium oxide powder and uranium-plutonium-mixed oxide powder Prepared by sintering a press body consisting of a mixture of two type granules, characterized in that the first type granules have a concentration of fissile isotopes different from the second type granules. 핵연료 소결체의 제조 방법에 있어서, 핵연료 소결체를, 우라늄 산화물 분말, 플루토늄 산화물 분말 및 우라늄-플루토늄-혼합 산화물 분말 중 적어도 하나의 분말를 함유하는 출발 분말의 분리 과립화에 의해 생성된 제 1 타입 과립과 제 2 타입 과립의 혼합물로 이루어진 프레스 바디의 소결에 의해 제조하며, 제 1 타입 과립이 제 2 타입 과립과 다른, 핵분열 물질의 원료가 될 수 있는 동위 원소, 바람직하게 토륨 동위 원소의 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.1. A method of producing a nuclear fuel sintered body, wherein the nuclear fuel sintered body is formed of a first type granule and a granule produced by separate granulation of a starting powder containing at least one powder of uranium oxide powder, plutonium oxide powder and uranium-plutonium-mixed oxide powder It is produced by sintering of a press body consisting of a mixture of two type granules, characterized in that the first type granules have a concentration of isotopes, preferably thorium isotopes, which can be a source of fissile material different from the second type granules. How to. 핵연료 소결체의 제조 방법에 있어서, 핵연료 소결체를, 우라늄 산화물 분말, 플루토늄 산화물 분말 및 우라늄-플루토늄-혼합 산화물 분말 중 적어도 하나의 분말를 함유하는 출발 분말의 분리 과립화에 의해 생성된 제 1 타입 과립과 제 2 타입 과립의 혼합물로 이루어진 프레스 바디의 소결에 의해 제조하며, 제 1 타입 과립이 제 1 알루미늄 농도를 가지고, 제 2 타입 과립이 제 2 알루미늄 농도를 가지며, 제 2 농도가 제 1 농도와 차이가 나는 것을 특징으로 하는 방법.1. A method of producing a nuclear fuel sintered body, wherein the nuclear fuel sintered body is formed of a first type granule and a granule produced by separate granulation of a starting powder containing at least one powder of uranium oxide powder, plutonium oxide powder and uranium-plutonium-mixed oxide powder Produced by sintering of a press body consisting of a mixture of two type granules, the first type granules having a first aluminum concentration, the second type granules having a second aluminum concentration, the second concentration being different from the first concentration How i characterized. 핵연료 소결체의 제조 방법에 있어서, 핵연료 소결체를, 우라늄 산화물 분말, 플루토늄 산화물 분말 및 우라늄-플루토늄-혼합 산화물 분말 중 적어도 하나의 분말를 함유하는 출발 분말의 분리 과립화에 의해 생성된 제 1 타입 과립과 제 2 타입 과립의 혼합물로 이루어진 프레스 바디의 소결에 의해 제조하며, 제 1 타입 과립이 란탄기 및 탄탈기로 구성된 원소 중 적어도 하나의 원소의 제 1 농도를 가지고, 제 2 타입 과립이 상기 란탄기 및 탄탈기로 구성된 원소 중 적어도 하나의 원소의 제 2 농도를 가지며, 제 2 농도가 제 1 농도와 차이가 나는 것을 특징으로 하는 방법.1. A method of producing a nuclear fuel sintered body, wherein the nuclear fuel sintered body is formed of a first type granule and a granule produced by separate granulation of a starting powder containing at least one powder of uranium oxide powder, plutonium oxide powder and uranium-plutonium-mixed oxide powder Prepared by sintering of a press body consisting of a mixture of two type granules, the first type granules having a first concentration of at least one of the elements composed of lanthanum groups and tantalum groups, and the second type granules being the lanthanum groups and tantalum And a second concentration of at least one of the elements consisting of groups, the second concentration being different from the first concentration. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 과립이 0.05 내지 2 mm의 평균 직경을 갖는 프레스 바디를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 10 to 13, wherein the granules use a press body having an average diameter of 0.05 to 2 mm. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 1.9 내지 5 g/cm3의 농도를 갖는 과립을 프레스함으로써 제조되는 프레스 바디를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 10 to 13, characterized by using a press body which is prepared by pressing granules having a concentration of 1.9 to 5 g / cm 3 . 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 5 내지 6.7 g/cm3의 농도를 갖는 프레스 바디를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 10, wherein a press body having a concentration of 5 to 6.7 g / cm 3 is used. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 프레스 바디를 10-8내지 10-28atm의 범위에 있는 산소 부분 압력을 갖는 소결 분위기에서 1000℃ 내지 1800℃의 소결 온도로 소결하는 것을 특징으로 하는 방법.14. The press body according to any one of claims 10 to 13, wherein the press body is sintered at a sintering temperature of 1000 ° C to 1800 ° C in a sintering atmosphere having an oxygen partial pressure in the range of 10 -8 to 10 -28 atm. How to. 클래딩 튜브(5)를 갖는 연료봉에 있어서, 상기 연료봉에 제 1항 내지 제 9항에 상응하는 적어도 하나의 핵연료 소결체가 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.10. A fuel rod having a cladding tube (5), characterized in that at least one nuclear fuel sinter according to claims 1 to 9 is present in the fuel rod.
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