JP7113828B2 - 焼結した核燃料ペレット、燃料棒、核燃料集合体、および焼結した核燃料ペレットの製造方法 - Google Patents
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Description
ウラン含有材料の粉末を提供するステップ、
前記ウラン含有材料を焼結して複数の粒子を形成するステップ、
前記粒子上に金属コーティングを施して複数の被覆した粒子を形成するステップ、
二酸化ウランの粉末を提供するステップ、
二酸化ウランの粉末と前記被覆した粒子とを混合して混合物を提供するステップ、
前記混合物を圧縮して未焼結体を形成するステップ、
前記未焼結体を焼結した核燃料ペレットに焼結するステップ
を含む、前記方法によっても達成される。
Claims (9)
- UO2のマトリックス(20)および前記マトリックス中に分散した粒子(21)を含み、
前記粒子(21)がウラン含有材料(22)を含み、
前記粒子(21)の各々が金属コーティング(23)によって封入され、
前記ウラン含有材料(22)がUO2のウラン密度より高いウラン密度を有し、
前記金属コーティング(23)がMo、W、Cr、VおよびNbの群から選択される少なくとも1つの金属からなり、
前記粒子(21)が中性子吸収体を含み、
前記マトリックス中に分散した中性子吸収体を含む吸収粒子(25)が含まれ、
ここで、前記中性子吸収体がZrB2、UB2、UB4、UB12の少なくとも1つを含み、前記B(ホウ素)が天然のBよりも高い割合の同位体10Bを含有するように濃縮されていることを特徴とする、焼結した核燃料ペレット(10)。 - 前記ウラン含有材料(22)が、ケイ化ウラン、窒化ウランおよびホウ化ウランの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の焼結した核燃料ペレット(10)。
- 前記ウラン含有材料(22)が、U3Si2、USi、U3Si、U20Si16N3、UNおよびUB2のうちの少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載の焼結した核燃料ペレット(10)。
- 前記ウラン含有材料(22)が、UNおよびU20Si16N3のうちの少なくとも1つを含み、前記ウラン含有材料(22)の窒素が、天然のNよりも高い割合の同位体15Nを含有するように濃縮される、請求項1~3のいずれか一項に記載の焼結した核燃料ペレット(10)。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の複数の焼結した核燃料ペレット(10)を封入する被覆管(11)を含む、燃料棒(4)。
- 請求項5に記載の複数の燃料棒(4)を含む、原子炉において使用するための核燃料集合体(1)。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の焼結した核燃料ペレットの製造方法であって、以下のステップ:
ウラン含有材料の粉末を提供するステップ、
前記ウラン含有材料を焼結して複数の粒子を形成するステップ、
前記粒子上に金属コーティングを施して複数の被覆した粒子を形成するステップ、
二酸化ウランの粉末を提供するステップ、
前記二酸化ウランの粉末と前記被覆した粒子とを混合して混合物を提供するステップ、
前記混合物を圧縮して未焼結体を形成するステップ、
前記未焼結体を焼結した核燃料ペレットに焼結するステップ。
を含む、前記方法。 - 前記粒子上に適用する前記金属コーティングが、原子層堆積による、請求項7に記載の方法。
- 前記粒子上に適用する前記金属コーティングが、電気めっきによる、請求項7に記載の方法。
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Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2775010T3 (es) * | 2017-04-26 | 2020-07-23 | Westinghouse Electric Sweden Ab | Una pastilla de combustible nuclear cerámica, una barra de combustible y un conjunto combustible |
CN109545414B (zh) * | 2018-12-06 | 2020-06-05 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种燃料颗粒的制备方法以及由此得到的核壳型燃料颗粒 |
US20200258642A1 (en) * | 2019-02-12 | 2020-08-13 | Westinghouse Electric Company, Llc | Sintering with sps/fast uranium fuel with or without burnable absorbers |
CN110828001B (zh) * | 2019-10-23 | 2021-09-28 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种提高铀装量的热导率改进型二氧化铀基燃料芯块及其制备方法 |
CN113004046A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种ub2陶瓷体的制备方法 |
CZ308689B6 (cs) * | 2019-12-27 | 2021-02-24 | Vysoké učení technické v Brně, Brno | Jaderné palivo, palivová peleta obsahující toto jaderné palivo a palivová tyč obsahující tyto palivové pelety |
CN111326265B (zh) * | 2020-02-28 | 2023-05-02 | 中国工程物理研究院材料研究所 | 一种二氧化铀-碳化物复合燃料芯块及其制备方法 |
US20210319919A1 (en) * | 2020-04-14 | 2021-10-14 | University Of South Carolina | Composite Uranium Silicide-Uranium Dioxide Nuclear Fuel |
EP4235698A3 (en) * | 2020-04-14 | 2023-10-18 | Westinghouse Electric Sweden AB | Computer-based simulation methods for boiling water reactors (bwr) |
CN111584100B (zh) * | 2020-04-23 | 2022-01-28 | 清华大学 | 一种含碳化物-难熔金属包覆层的包覆燃料颗粒及其制备方法 |
CN112992390A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-18 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种高安全性的硅化铀复合燃料芯块 |
CN113012827A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-22 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种抗水腐蚀氮化铀复合燃料芯块 |
CN113035385B (zh) * | 2021-03-04 | 2024-04-09 | 上海核工程研究设计院股份有限公司 | 一种含硼硅化铀整体型可燃毒物芯块 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000502809A (ja) | 1996-09-09 | 2000-03-07 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 高燃焼度の原子炉燃料要素およびその製造方法 |
JP2008256697A (ja) | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Westinghouse Electric Co Llc | Uo2中でのホウ素または濃縮10bの使用 |
US20150348652A1 (en) | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Westinghouse Electric Company Llc | Deposition of a protective coating including metal-containing and chromium-containing layers on zirconium alloy for nuclear power applications |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3429295A (en) * | 1963-09-17 | 1969-02-25 | Nuclear Materials & Equipment | Apparatus for producing vapor coated particles |
CA970083A (en) * | 1971-06-21 | 1975-06-24 | Grace (W. R.) And Co. | Nuclear fuel element |
BE791934A (fr) * | 1971-11-29 | 1973-03-16 | Atomic Energy Commission | Procede pour former un revetement de tungstene metallique sur des petites particules de combustible nucleaire et autres |
DE2842403A1 (de) * | 1978-09-29 | 1980-04-17 | Nukem Gmbh | Verfahren zur herstellung von kernbrennstoffmonokarbid, insbesondere von uran- und uran-plutonium-monokarbid |
JP3368803B2 (ja) | 1997-07-02 | 2003-01-20 | キヤノン株式会社 | 印刷制御装置および方法 |
JPH11202072A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-07-30 | Toshiba Corp | 原子炉用の核燃料粒子、核燃料ペレット及び核燃料要素 |
GB0919067D0 (en) * | 2009-10-30 | 2009-12-16 | Sck Cen | Coated nuclear reactor fuel particles |
FR2978697B1 (fr) * | 2011-08-01 | 2014-05-16 | Commissariat Energie Atomique | Tube multicouche ameliore en materiau composite a matrice ceramique, gaine de combustible nucleaire en resultant et procedes de fabrication associes |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000502809A (ja) | 1996-09-09 | 2000-03-07 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 高燃焼度の原子炉燃料要素およびその製造方法 |
JP2008256697A (ja) | 2007-04-04 | 2008-10-23 | Westinghouse Electric Co Llc | Uo2中でのホウ素または濃縮10bの使用 |
US20150348652A1 (en) | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Westinghouse Electric Company Llc | Deposition of a protective coating including metal-containing and chromium-containing layers on zirconium alloy for nuclear power applications |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7524506B2 (ja) | 2018-10-15 | 2024-07-30 | トーヨーカネツ株式会社 | 搬送情報システム、プログラム、及び記録媒体 |
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