JPH08189982A - セラミックス燃料粒子の製造方法 - Google Patents
セラミックス燃料粒子の製造方法Info
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- JPH08189982A JPH08189982A JP7000356A JP35695A JPH08189982A JP H08189982 A JPH08189982 A JP H08189982A JP 7000356 A JP7000356 A JP 7000356A JP 35695 A JP35695 A JP 35695A JP H08189982 A JPH08189982 A JP H08189982A
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- solution
- ceramic
- gelling
- gelled
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウラン、トリウム、超ウラン元素から選択さ
れたセラミックス構成金属からなる原子炉用セラミック
ス燃料粒子等の微小球状セラミックス粒子を内部ゲル化
法を用いて製造する際の内部ゲル化原液の調製・供給方
法。 【構成】 被ゲル化物であるセラミックス構成金属含有
溶液とゲル化剤であるヘキサメチレンテトラミンを含む
溶液とを冷却することなく別々の容器に蓄え、そこから
別々のポンプで室温の混合部に供給・混合した後、冷却
していないノズル部で極短時間に液滴を形成する。
れたセラミックス構成金属からなる原子炉用セラミック
ス燃料粒子等の微小球状セラミックス粒子を内部ゲル化
法を用いて製造する際の内部ゲル化原液の調製・供給方
法。 【構成】 被ゲル化物であるセラミックス構成金属含有
溶液とゲル化剤であるヘキサメチレンテトラミンを含む
溶液とを冷却することなく別々の容器に蓄え、そこから
別々のポンプで室温の混合部に供給・混合した後、冷却
していないノズル部で極短時間に液滴を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウラン、トリウム、超
ウラン元素から選択されたセラミックス構成金属からな
る原子炉用セラミックス燃料粒子等の微小球状セラミッ
クス粒子を調製する方法の一つである内部ゲル化法にお
いて使用される内部ゲル化原液の調製・供給方法に関す
るものである。
ウラン元素から選択されたセラミックス構成金属からな
る原子炉用セラミックス燃料粒子等の微小球状セラミッ
クス粒子を調製する方法の一つである内部ゲル化法にお
いて使用される内部ゲル化原液の調製・供給方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、原子炉用セラミックス燃料粒子の
分野において利用されている燃料ゲル粒子の製造方法の
一つである内部ゲル化法においては、ウラン等の燃料金
属を含む被ゲル化液とゲル化液とを予め冷却・混合した
内部ゲル化原液の液滴を何等かの方法で造り、それを加
熱して液滴内部のヘキサメチレンテトラミン（ＨＭＴ
Ａ）の熱分解で発生するアンモニアを被ゲル化物に作用
させてゲル粒子を得ている。
分野において利用されている燃料ゲル粒子の製造方法の
一つである内部ゲル化法においては、ウラン等の燃料金
属を含む被ゲル化液とゲル化液とを予め冷却・混合した
内部ゲル化原液の液滴を何等かの方法で造り、それを加
熱して液滴内部のヘキサメチレンテトラミン（ＨＭＴ
Ａ）の熱分解で発生するアンモニアを被ゲル化物に作用
させてゲル粒子を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、被ゲル
化液とゲル化液とを予め冷却・混合した内部ゲル化原液
をノズル部に供給して液滴を形成をするので、原液タン
ク、供給ポンプ、ノズル部等の原液供給ライン全体を冷
却することが不可欠であった。しかし、この冷却は、ゲ
ル化装置全体の構造を複雑にするのみならず、大気中の
湿気がノズル部で凝縮し、そこでできた水滴がノズル先
端で内部ゲル化原液と合流して液滴が不均質になるとい
う不利に加えて、滴下方向が鉛直方向からずれる場合が
あるという問題点があった。このずれは、ゲル化のため
の加熱方法に高速誘電加熱法［特願平６−７５７８９
号］を適用する場合においては特にトラブルの原因とな
る。
化液とゲル化液とを予め冷却・混合した内部ゲル化原液
をノズル部に供給して液滴を形成をするので、原液タン
ク、供給ポンプ、ノズル部等の原液供給ライン全体を冷
却することが不可欠であった。しかし、この冷却は、ゲ
ル化装置全体の構造を複雑にするのみならず、大気中の
湿気がノズル部で凝縮し、そこでできた水滴がノズル先
端で内部ゲル化原液と合流して液滴が不均質になるとい
う不利に加えて、滴下方向が鉛直方向からずれる場合が
あるという問題点があった。このずれは、ゲル化のため
の加熱方法に高速誘電加熱法［特願平６−７５７８９
号］を適用する場合においては特にトラブルの原因とな
る。
【０００４】そこで、本発明の目的は、被ゲル化液とゲ
ル化液のいずれをも冷却することなく、ゲル化原液の液
滴形成・滴下が可能になる方法を提供することにある。
ル化液のいずれをも冷却することなく、ゲル化原液の液
滴形成・滴下が可能になる方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明者が鋭意研究の
結果、目的とする課題の解決のために採用した手段は次
のとおりである。
結果、目的とする課題の解決のために採用した手段は次
のとおりである。
【０００６】第１は、被ゲル化液とゲル化液の混合部か
らノズル先端までの内部ゲル化原液供給ラインの容積を
可能な限り小さくすることによって、混合後液滴滴下ま
での所要時間を可能な限り短縮し、その滴下前に内部ゲ
ル化が始まらないようにしたことである。
らノズル先端までの内部ゲル化原液供給ラインの容積を
可能な限り小さくすることによって、混合後液滴滴下ま
での所要時間を可能な限り短縮し、その滴下前に内部ゲ
ル化が始まらないようにしたことである。
【０００７】第２は、上記の小容積の部分を被ゲル化液
とゲル化液を混合した粘性の高い内部ゲル化原液が通過
する極く短時間の間に、実用上問題のない程度にまで両
液を均一に混合するために、上記の小容積の一部として
極く細長い管を配置したことである。
とゲル化液を混合した粘性の高い内部ゲル化原液が通過
する極く短時間の間に、実用上問題のない程度にまで両
液を均一に混合するために、上記の小容積の一部として
極く細長い管を配置したことである。
【０００８】
【実施例】実施例について本発明を具体的に説明する。
ただし、本発明は実施例によって限定されるものではな
い。
ただし、本発明は実施例によって限定されるものではな
い。
【０００９】
【実施例１】被ゲル化液とゲル化液の混合部は、内径
０.５ｍｍのテフロン製Ｔ型ジョイントの相対する方向
から両液を正面衝突させ双方に垂直のもう一つの方向に
設けたノズル部に供給する構造とした。ノズル部は、そ
の先端は外径０.７ｍｍ内径０.４ｍｍのステンレス管と
し、途中に内径０.１ｍｍ長さ５０ｍｍのテフロン管を
配置し、混合部からノズル先端までの全容積を０.００
４１ｍｌとした。
０.５ｍｍのテフロン製Ｔ型ジョイントの相対する方向
から両液を正面衝突させ双方に垂直のもう一つの方向に
設けたノズル部に供給する構造とした。ノズル部は、そ
の先端は外径０.７ｍｍ内径０.４ｍｍのステンレス管と
し、途中に内径０.１ｍｍ長さ５０ｍｍのテフロン管を
配置し、混合部からノズル先端までの全容積を０.００
４１ｍｌとした。
【００１０】被ゲル化液として酸不足型硝酸ウラニル溶
液（Ｕ濃度＝２.５ｍｏｌ／ｌ、ＮＯ3 -／Ｕモル比＝１.
５５）を１.２ｍｌ／分、ゲル化液としてＨＭＴＡ−尿
素混合溶液（濃度各３ｍｏｌ／ｌ）を１.８ｍｌ／分の
速度で前記の混合部で合流させ、ノズル部に供給した結
果、ノズル先端までにゲル化が開始せずトラブルなく滴
下できた。これを前記の高速誘電加熱法で加熱・ゲル化
し、希アンモニア水（０.５ｍｏｌ／ｌ）中に問題なく
健全なゲル微小球として回収できた。
液（Ｕ濃度＝２.５ｍｏｌ／ｌ、ＮＯ3 -／Ｕモル比＝１.
５５）を１.２ｍｌ／分、ゲル化液としてＨＭＴＡ−尿
素混合溶液（濃度各３ｍｏｌ／ｌ）を１.８ｍｌ／分の
速度で前記の混合部で合流させ、ノズル部に供給した結
果、ノズル先端までにゲル化が開始せずトラブルなく滴
下できた。これを前記の高速誘電加熱法で加熱・ゲル化
し、希アンモニア水（０.５ｍｏｌ／ｌ）中に問題なく
健全なゲル微小球として回収できた。
【００１１】
【実施例２】実施例１と同一の混合部ノズル部を用い
て、被ゲル化液として酸不足型硝酸ウラニル溶液（Ｕ濃
度＝１.３６ｍｏｌ／ｌ、ＮＯ3 -／Ｕモル比＝１.５５）
を１.５ｍｌ／分、ゲル化液としてＨＭＴＡ−尿素混合
溶液（濃度各３ｍｏｌ／ｌ）を１.５ｍｌ／分の速度で
前記の混合部で合流させ、ノズル部に供給した結果、ゲ
ル化する前にノズル先端よりトラブルなく滴下できた。
これを実施例１と同様にして加熱・ゲル化し、問題なく
健全なゲル微小球として回収できた。
て、被ゲル化液として酸不足型硝酸ウラニル溶液（Ｕ濃
度＝１.３６ｍｏｌ／ｌ、ＮＯ3 -／Ｕモル比＝１.５５）
を１.５ｍｌ／分、ゲル化液としてＨＭＴＡ−尿素混合
溶液（濃度各３ｍｏｌ／ｌ）を１.５ｍｌ／分の速度で
前記の混合部で合流させ、ノズル部に供給した結果、ゲ
ル化する前にノズル先端よりトラブルなく滴下できた。
これを実施例１と同様にして加熱・ゲル化し、問題なく
健全なゲル微小球として回収できた。
【００１２】
【発明の効果】第１に、従来の内部ゲル化法の技術で
は、ゲル化原液を室温より低い零度近くに冷却する冷却
装置とゲル化のための加熱装置という相反する機能を有
する二つの主要装置が必要であった。しかし、本発明の
結果、冷却装置が不要となり、全体の装置のスリム化を
可能とした。
は、ゲル化原液を室温より低い零度近くに冷却する冷却
装置とゲル化のための加熱装置という相反する機能を有
する二つの主要装置が必要であった。しかし、本発明の
結果、冷却装置が不要となり、全体の装置のスリム化を
可能とした。
【００１３】第２に、冷却の結果生ずるノズル部での湿
気の凝縮に基づくトラブルからの解放を可能とした。
気の凝縮に基づくトラブルからの解放を可能とした。
【００１４】第３に、ゲル化に必要な温度までの温度上
昇程度の軽減を可能とした。加熱に前記の高速誘電加熱
法を採用する場合には、マイクロ波電力を約３／４に軽
減でき、それに伴う加熱用共振器内の電界強度の低減を
可能とし、放電発生限界に対する余裕度の増大を可能と
した。また、加熱に通常の高温の油カラムを用いる場合
には、カラムの長さを短縮でき、その面での装置のスリ
ム化をも可能とした。
昇程度の軽減を可能とした。加熱に前記の高速誘電加熱
法を採用する場合には、マイクロ波電力を約３／４に軽
減でき、それに伴う加熱用共振器内の電界強度の低減を
可能とし、放電発生限界に対する余裕度の増大を可能と
した。また、加熱に通常の高温の油カラムを用いる場合
には、カラムの長さを短縮でき、その面での装置のスリ
ム化をも可能とした。
【図１】被ゲル化液とゲル化液の混合部及びノズル部を
備えたセラミックス燃料粒子の製造装置を示した図であ
る。
備えたセラミックス燃料粒子の製造装置を示した図であ
る。
１：被ゲル化液とゲル化液の混合部、２：ノズル部、
３：内部ゲル化原液供給ライン
３：内部ゲル化原液供給ライン
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックス粒子をゲル粒子経由で製造
するための内部ゲル化法において、被ゲル化物であるセ
ラミックス構成金属含有溶液（以下、被ゲル化液とす
る）とゲル化剤であるヘキサメチレンテトラミンを含む
溶液（以下、ゲル化液と略記する）とを冷却することな
く別々の容器に蓄え、そこから別々のポンプで室温の混
合部に供給・混合した後、冷却していないノズル部で極
短時間に液滴を形成することを特徴とする内部ゲル化原
液の調製・供給方法。 - 【請求項２】 該セラミックス構成金属がウラン、トリ
ウム、超ウラン元素の群から成る選ばれた１種またはそ
れ以上の核燃料物質である請求項１記載の内部ゲル化原
液の調製・供給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7000356A JP3015696B2 (ja) | 1995-01-05 | 1995-01-05 | セラミックス燃料粒子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7000356A JP3015696B2 (ja) | 1995-01-05 | 1995-01-05 | セラミックス燃料粒子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189982A true JPH08189982A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3015696B2 JP3015696B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=11471546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7000356A Expired - Fee Related JP3015696B2 (ja) | 1995-01-05 | 1995-01-05 | セラミックス燃料粒子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015696B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016160124A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 富士フイルム株式会社 | 酸化第二銅微粒子の製造方法及び酸化第二銅微粒子 |
-
1995
- 1995-01-05 JP JP7000356A patent/JP3015696B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016160124A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 富士フイルム株式会社 | 酸化第二銅微粒子の製造方法及び酸化第二銅微粒子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3015696B2 (ja) | 2000-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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