JPS6173803A - 核燃料ペレツト製造用の二酸化ウラン・酸化ガドリニウム混合粉末の製造方法 - Google Patents
核燃料ペレツト製造用の二酸化ウラン・酸化ガドリニウム混合粉末の製造方法Info
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- JPS6173803A JPS6173803A JP59194244A JP19424484A JPS6173803A JP S6173803 A JPS6173803 A JP S6173803A JP 59194244 A JP59194244 A JP 59194244A JP 19424484 A JP19424484 A JP 19424484A JP S6173803 A JPS6173803 A JP S6173803A
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- gadolinium
- pellets
- uranium
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- 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
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業分野）
本発明は核燃料ペレット製造用の安定な二酸化。
ウラン・酸化ガドリニウム混合粉末の製造方法に関する
、 （従来技術とその問題点） 核燃料は原子炉に装荷されてから約３年間使用される。
、 （従来技術とその問題点） 核燃料は原子炉に装荷されてから約３年間使用される。
使用期間が長くなるほど、原子炉の運転効率は向上する
。長期間使用に耐える燃料は高燃焼度の性能を持ってい
なければならない。すなわち、核***性のＴＪ−２３５
の濃度を高くすることが必要であり、この場合、余剰反
応度を運転サイクル初期に吸収するための可燃性中性子
吸収体（可燃性中性子毒物質、以下可燃毒物という）が
使用されている。可燃毒物の例としては現在ホウケイ酸
ガラスがイ吏用されているが、使用後の廃莱物として累
積してくる。
。長期間使用に耐える燃料は高燃焼度の性能を持ってい
なければならない。すなわち、核***性のＴＪ−２３５
の濃度を高くすることが必要であり、この場合、余剰反
応度を運転サイクル初期に吸収するための可燃性中性子
吸収体（可燃性中性子毒物質、以下可燃毒物という）が
使用されている。可燃毒物の例としては現在ホウケイ酸
ガラスがイ吏用されているが、使用後の廃莱物として累
積してくる。
そのため、ホウケイ酸ガラスに代って、別の可燃毒物で
あるガドＩＪ ニウムの酸化物を核燃料中に分散混合し
た燃料として原子炉に使用し、その後の使用済燃料の再
処理の際に可燃毒物も同時に処理してしまうことが現実
的な方法である。
あるガドＩＪ ニウムの酸化物を核燃料中に分散混合し
た燃料として原子炉に使用し、その後の使用済燃料の再
処理の際に可燃毒物も同時に処理してしまうことが現実
的な方法である。
従来の可燃毒物を添加した核燃料として開発されたもの
の一つに、酸化ガドリニウム（Ｇ（ｈｏｓ ）を含有す
る二酸化ウラｙ （Ｕ Ｏｖ ）核燃料ベレットがある
。この核燃料ペレットを製造するための二酸化ウランと
酸化ガドリニウムとの混合粉末を製造する方法としては
従来広の二重性がある。
の一つに、酸化ガドリニウム（Ｇ（ｈｏｓ ）を含有す
る二酸化ウラｙ （Ｕ Ｏｖ ）核燃料ベレットがある
。この核燃料ペレットを製造するための二酸化ウランと
酸化ガドリニウムとの混合粉末を製造する方法としては
従来広の二重性がある。
（１）粉末混合機
この方法は二酸化ウラン粉末と酸化ガドリニウム粉末と
を機械的に混合し、高温で焼結してＵＯｔＧｄｔＯｓ固
溶体を作りぺｖ’ｙｈとす、る方法である。
を機械的に混合し、高温で焼結してＵＯｔＧｄｔＯｓ固
溶体を作りぺｖ’ｙｈとす、る方法である。
（２）沈殿還元法
この方法は酸化ガドリニウムと酸化ウランを溶解・沈殿
させて均一に混合し、この沈殿物を焙焼還元してＵＯｙ
−Ｇｄｔ Ｏｓ粉末とし、これを加圧成形後、焼結し
てペレットとする方法である。この沈殿還元法を利用し
たものには次の如きものがある。
させて均一に混合し、この沈殿物を焙焼還元してＵＯｙ
−Ｇｄｔ Ｏｓ粉末とし、これを加圧成形後、焼結し
てペレットとする方法である。この沈殿還元法を利用し
たものには次の如きものがある。
（ａｔ Ｗａｄａ ｅｔ ａｌ、、ＢＮＥＳ Ｃｏｎ
ｆ、 （１９７３）６３．１−６３．３（ｂｌ Ｆｕ
ｋｕｓｈｉｍａ ａｔ ａｌ、、 Ｊ、Ｎｕｃｌ、Ｍａ
ｔ、１０５（１９８２）２０１゜ これらは、いずれにおいてもペレットを作製して、その
物理的性質の測定が行われているが、次の問題点がある
。
ｆ、 （１９７３）６３．１−６３．３（ｂｌ Ｆｕ
ｋｕｓｈｉｍａ ａｔ ａｌ、、 Ｊ、Ｎｕｃｌ、Ｍａ
ｔ、１０５（１９８２）２０１゜ これらは、いずれにおいてもペレットを作製して、その
物理的性質の測定が行われているが、次の問題点がある
。
６問 題 点）
（イ）上記２件の論文ではペレット製造用の安定なＵＯ
ｔ −Ｇｄｔ Ｏｓ 混合粉末を製造することが目的で
ないため、（Ｕ＋Ｇｄ）＃度、液温についての記述がな
く、それらの値が変われば、焼結還元後のＵＯｚ −Ｇ
ｄｔ Ｏｓ粉末が室温空気中で酸化する恐れがある。
ｔ −Ｇｄｔ Ｏｓ 混合粉末を製造することが目的で
ないため、（Ｕ＋Ｇｄ）＃度、液温についての記述がな
く、それらの値が変われば、焼結還元後のＵＯｚ −Ｇ
ｄｔ Ｏｓ粉末が室温空気中で酸化する恐れがある。
（ロ）ペレットの工業的規模での製造ができるか不明で
ある。
ある。
一方、沈殿還元法の別の利用方法が、特公昭４７−３６
６３４号公報に開示されているが、ＵＯｔと（ｊｃｂｏ
ｓの混合を均一にすることが目的であるため、次のごと
き問題点がある。
６３４号公報に開示されているが、ＵＯｔと（ｊｃｂｏ
ｓの混合を均一にすることが目的であるため、次のごと
き問題点がある。
Ｃ問題 点）
（イ）焙焼還元後のＵＯｚ −Ｇｃｂ Ｏｓ混合粉末が
室温空気中で酸化することなくベレン）ｆｆ造粉末とし
て直接利用できるか不明である。
室温空気中で酸化することなくベレン）ｆｆ造粉末とし
て直接利用できるか不明である。
（ロ）実施例で示される量をスケールアップし、ペレッ
トを工業的規模で製造できるか不明である。
トを工業的規模で製造できるか不明である。
（ハ）ｐＨ条件と焙焼温度条件とを設定しただけではペ
レット製造に使用するための、空気中で安定な混合粉末
は得られない。
レット製造に使用するための、空気中で安定な混合粉末
は得られない。
Ｃ本発明の目的）
本発明は上記の沈殿還元法の改良により、上記の問題点
を解決し、焙・焼還元後、直接ペレット製造用粉末とし
て使中できる、空気中で酸化しない安定なＵＯｍ Ｇ
ｄｔＯｓ 粉末のＦｉＪ造を可能ならしめる方法を提供
することを目的とするものである、（本争明の構成） すなわち、本・角明によれば、ウラン及びガドリニウム
を含有する硝信水傅液において、 （ｆＪ＋Ｇｄ）４度
を６０１７Ａ〜１１１／ぶの範囲とすると共にｌイ蟻を
５０℃以上とし、アンモニアを加えてｐ）Ｉ ８．０以
上として沈殿物を生ぜしめ、次いで該沈殿物を濾別、乾
燥漬、空気または／および９毒ガス中で５５０℃以上で
培・みし、さらに水素又は水素を含む貸元ガス・雰”１
丁へｒ：５ｓ−ｏ℃以上の温度で還元することをｌｒＪ
畝とする核侶科ペレット・→】室中のニジ化つ２／・ｒ
＾化ガドリニクム晶合扮末のＩｌ！３１造方法、が叫ら
れる。
を解決し、焙・焼還元後、直接ペレット製造用粉末とし
て使中できる、空気中で酸化しない安定なＵＯｍ Ｇ
ｄｔＯｓ 粉末のＦｉＪ造を可能ならしめる方法を提供
することを目的とするものである、（本争明の構成） すなわち、本・角明によれば、ウラン及びガドリニウム
を含有する硝信水傅液において、 （ｆＪ＋Ｇｄ）４度
を６０１７Ａ〜１１１／ぶの範囲とすると共にｌイ蟻を
５０℃以上とし、アンモニアを加えてｐ）Ｉ ８．０以
上として沈殿物を生ぜしめ、次いで該沈殿物を濾別、乾
燥漬、空気または／および９毒ガス中で５５０℃以上で
培・みし、さらに水素又は水素を含む貸元ガス・雰”１
丁へｒ：５ｓ−ｏ℃以上の温度で還元することをｌｒＪ
畝とする核侶科ペレット・→】室中のニジ化つ２／・ｒ
＾化ガドリニクム晶合扮末のＩｌ！３１造方法、が叫ら
れる。
本発明は、以上のように、上記沈殿・補元法の改良発明
であり、ウラン及びガドリニクムイヒ金物を＠解、沈殿
させ、該沈殿物を堝儲、研元して得たＵＯｍ−Ｇｃｂ
Ｏｓ混合粉末は均一に混合されているだけでなく、ベレ
ット〜漬工捏中でも帰化することな（安定でかつ遊−Ｇ
ｄｔ Ｏｓ （ｎ存在しないペレットの特遣を可能なら
しめるＵへ−ＱｄｌＯｓ 混合粉末のｒＰｊＪ４を方法
である。
であり、ウラン及びガドリニクムイヒ金物を＠解、沈殿
させ、該沈殿物を堝儲、研元して得たＵＯｍ−Ｇｃｂ
Ｏｓ混合粉末は均一に混合されているだけでなく、ベレ
ット〜漬工捏中でも帰化することな（安定でかつ遊−Ｇ
ｄｔ Ｏｓ （ｎ存在しないペレットの特遣を可能なら
しめるＵへ−ＱｄｌＯｓ 混合粉末のｒＰｊＪ４を方法
である。
上記焙焼還元後のＵＯｔ Ｇｄｔへ混合粉末の安定性は
沈殿生成条件に大きく左右される。そのために、安定な
ＵＯｍ Ｇｄｔ Ｏｓ ｒｆｆ＆合扮末を＋２！！！造
するための沈殿物としては、 （１） 焙焼貸元後のＵＯｔ−ＧｄｗＯ□混合ω末が
酸化されないために、ウランの沈＃棺子がある程度大ぎ
いことが必要である。
沈殿生成条件に大きく左右される。そのために、安定な
ＵＯｍ Ｇｄｔ Ｏｓ ｒｆｆ＆合扮末を＋２！！！造
するための沈殿物としては、 （１） 焙焼貸元後のＵＯｔ−ＧｄｗＯ□混合ω末が
酸化されないために、ウランの沈＃棺子がある程度大ぎ
いことが必要である。
（２１）”９ｒ定濃度の０ｒｂＯｓ入りＵＯｔペレット
を製造するためには、ウランと、ガドリニウム成分を完
全に沈殿させ、かつ焙焼便元における灼熱減〜トが少な
いことが必要でありｓ ｆｌｒｃｔｔｌベレツ）ｆｉ９
ｉ’９のためには、焼結住がよ＜、空気中で酸化されな
い安定なＵＯｖ Ｇｄｔ Ｏｓ粉末であることもＶ−農
であるう（３）さらに、生産蜆模に実用化するためには
、クラ／とガドリニウムの実験取扱量を少量でなく、あ
る程度多くすることが必要である。
を製造するためには、ウランと、ガドリニウム成分を完
全に沈殿させ、かつ焙焼便元における灼熱減〜トが少な
いことが必要でありｓ ｆｌｒｃｔｔｌベレツ）ｆｉ９
ｉ’９のためには、焼結住がよ＜、空気中で酸化されな
い安定なＵＯｖ Ｇｄｔ Ｏｓ粉末であることもＶ−農
であるう（３）さらに、生産蜆模に実用化するためには
、クラ／とガドリニウムの実験取扱量を少量でなく、あ
る程度多くすることが必要である。
以上の諸点に着目し、種々研究した結果、本発明を達成
するにいたったのである。
するにいたったのである。
次に、本発明により、ＵＯｔ Ｇｄｔ Ｏｓ混合粉末
を製造した結果を以下に示す。
を製造した結果を以下に示す。
（１） ウランとガドリニウムの沈殿条件による焙焼
還元後のＵＯｚ Ｇｄ２０ｇ混合粉末の安定性につい
て。
還元後のＵＯｚ Ｇｄ２０ｇ混合粉末の安定性につい
て。
ガドリニウム入りＵＯ！ 燃料ペレット、すなわち（
Ｕ＋Ｇｄ ）Ｏｔ中のガドリニウム含有貫がＧｄｔ Ｏ
ｓとして６．００重量％になるように、Ｕ３Ｏ８とＧａ
ｔｅｓを所定量秤を後硝酸に溶解し、次いでアンモニア
をカロえ、（ＮＨ４）を−迅０．とＧｄ（ＯＨ）ｓ と
よりなる沈殿物を生成した。添加するアンモニアはアン
モニヤ水でも、またアンモニヤガスでもよい。＠解散の
（Ｕ＋Ｇｄ）濃度と液温を変えた条件で生成した沈殿物
をＰ別、乾燥し、焙焼還元して得たＵＯｔＧｄｔＯｓ混
合粉末の安定性を表１に示す。表１の試料魔４から／１
６７及びＪｉ９の各ＵＯ＊ Ｇｃｈ Ｏｓ混合粉末に
対し各々６５〜１２５個のペレット製；告に供したが、
すべてペレット製造工程中酸化されることなく安定であ
った。また、得られたペレットのガドリニウムの均一性
をＡＳＴＭ−Ｃ９６８（１９８３）法のカラーエッチフ
グによる金相覗察によって調べたが、固溶していない遊
離Ｇｄ＊Ｏｓはなく、製品ペレットとして良好であった
。
Ｕ＋Ｇｄ ）Ｏｔ中のガドリニウム含有貫がＧｄｔ Ｏ
ｓとして６．００重量％になるように、Ｕ３Ｏ８とＧａ
ｔｅｓを所定量秤を後硝酸に溶解し、次いでアンモニア
をカロえ、（ＮＨ４）を−迅０．とＧｄ（ＯＨ）ｓ と
よりなる沈殿物を生成した。添加するアンモニアはアン
モニヤ水でも、またアンモニヤガスでもよい。＠解散の
（Ｕ＋Ｇｄ）濃度と液温を変えた条件で生成した沈殿物
をＰ別、乾燥し、焙焼還元して得たＵＯｔＧｄｔＯｓ混
合粉末の安定性を表１に示す。表１の試料魔４から／１
６７及びＪｉ９の各ＵＯ＊ Ｇｃｈ Ｏｓ混合粉末に
対し各々６５〜１２５個のペレット製；告に供したが、
すべてペレット製造工程中酸化されることなく安定であ
った。また、得られたペレットのガドリニウムの均一性
をＡＳＴＭ−Ｃ９６８（１９８３）法のカラーエッチフ
グによる金相覗察によって調べたが、固溶していない遊
離Ｇｄ＊Ｏｓはなく、製品ペレットとして良好であった
。
以上の結果から、溶液中の（Ｕ十Ｇｄ）１１度及び溶解
液温が安定な混合粉末を製造する上で重要なファクター
であることが確認された。すなわち、溶解液温が５０℃
以上でかつ（Ｕ十Ｇｄ）濃度が６０ｇ／１３〜１１ｏ１
１／４の範囲で作製した沈殿′物はクラ７粉末がある程
度大きく、焙焼層元後も安定なＵＯｔ ＧｄｔＯｓ混
合粉末であり、直接ペレット製造用粉末として使用し得
ることが判明した。さらに、（Ｕ＋Ｇｄ）＃度が６０９
７Ａ未満では取扱量が少量すぎて、大量生産には遺さな
いため、工業上利用することができない。
液温が安定な混合粉末を製造する上で重要なファクター
であることが確認された。すなわち、溶解液温が５０℃
以上でかつ（Ｕ十Ｇｄ）濃度が６０ｇ／１３〜１１ｏ１
１／４の範囲で作製した沈殿′物はクラ７粉末がある程
度大きく、焙焼層元後も安定なＵＯｔ ＧｄｔＯｓ混
合粉末であり、直接ペレット製造用粉末として使用し得
ることが判明した。さらに、（Ｕ＋Ｇｄ）＃度が６０９
７Ａ未満では取扱量が少量すぎて、大量生産には遺さな
いため、工業上利用することができない。
（２） ウランとガドリニウムの組成比の安定性につ
いて。
いて。
ＧｄｔＯｓを硝酸に溶解し、それにＮＨｓ水を添加して
ｐＨを６．６から９まで変化させ、水酸化ガドリニウム
として沈殿させ、／Ｉ６２の定性１紙でＰ別したとき、
Ｐ液中に移行したガドリニウムの損失量とｐＨの関係を
示したのが表２である。
ｐＨを６．６から９まで変化させ、水酸化ガドリニウム
として沈殿させ、／Ｉ６２の定性１紙でＰ別したとき、
Ｐ液中に移行したガドリニウムの損失量とｐＨの関係を
示したのが表２である。
損失量は出発原料Ｇｄ＊Ｏａ のガドリニウム量に対す
るｆ液に移行したガドリニウム量を重８％で示している
。
るｆ液に移行したガドリニウム量を重８％で示している
。
表２ 沈殿−過によるガドリニウム損失量とｐＨの関係
参考 ｐＨ６，８０でＧｄ（ＯＨ）ｓの自沈を生じ、ｐ
Ｈ７，０２でほぼ９９チのＧｄ （ＯＨ）ｓが沈殿する
（損失量１チ）。
Ｈ７，０２でほぼ９９チのＧｄ （ＯＨ）ｓが沈殿する
（損失量１チ）。
表２から損失量を０．１％以下にするためにはｐＨ８，
０以上で十分であることが判明した。
０以上で十分であることが判明した。
ウランとガドリニウムの組成比は出発原料の所定昂秤橿
した初期組成比の設定から溶解、化膜等以降最終のベレ
ットｓ造まで一貫して変化しないことが必要である。そ
のためには、＠解したウランとガドリニウムを完全に沈
殿１別すること及び沈殿粉末を焙焼還元するときの萬滉
での灼熱減量を防ぐことが必〃である。焙焼還元におい
て、ウラン沈殿物（Ｎ）Ｊ４）ｔ ｕｔｏγは焙児時に
３５０〜５５０°ＣでＵＯ，になり、５５０°Ｃ以上で
Ｕ、 Ｏ，となり、次に還元雰囲気でＵＯｔとなる。こ
れに対し、ガドリニウムの沈殿物Ｇｄ（ＯＨ）ｓは焙焼
時に５５０℃以上ではＱｄ２０ｇ となり、還元によ
ってもＧｄｔ Ｏｓと変化しない。焙焼還元温度が高い
と、粉末である沈殿物の分苓時の散逸と蒸発による灼熱
減量が大きく、クランとガドリニウムの組成比が変わる
恐れがあり、また得られた粉末は高密度の粗粒となり、
焼結性が悪（なる。一方、焙焼還元＠度が低いと、焼結
性のよい粉末となるが、空気中で酸化する不安定な粉末
となる。
した初期組成比の設定から溶解、化膜等以降最終のベレ
ットｓ造まで一貫して変化しないことが必要である。そ
のためには、＠解したウランとガドリニウムを完全に沈
殿１別すること及び沈殿粉末を焙焼還元するときの萬滉
での灼熱減量を防ぐことが必〃である。焙焼還元におい
て、ウラン沈殿物（Ｎ）Ｊ４）ｔ ｕｔｏγは焙児時に
３５０〜５５０°ＣでＵＯ，になり、５５０°Ｃ以上で
Ｕ、 Ｏ，となり、次に還元雰囲気でＵＯｔとなる。こ
れに対し、ガドリニウムの沈殿物Ｇｄ（ＯＨ）ｓは焙焼
時に５５０℃以上ではＱｄ２０ｇ となり、還元によ
ってもＧｄｔ Ｏｓと変化しない。焙焼還元温度が高い
と、粉末である沈殿物の分苓時の散逸と蒸発による灼熱
減量が大きく、クランとガドリニウムの組成比が変わる
恐れがあり、また得られた粉末は高密度の粗粒となり、
焼結性が悪（なる。一方、焙焼還元＠度が低いと、焼結
性のよい粉末となるが、空気中で酸化する不安定な粉末
となる。
以上の観点から、溶解からペレット製造まで、−貫した
実験を行い組成比の変化と焼結性との関係を調べた。表
１の試料魔５で示す溶解液に甜。
実験を行い組成比の変化と焼結性との関係を調べた。表
１の試料魔５で示す溶解液に甜。
水を加え、ｐＨ８，３で沈殿させ、表１の７６０℃で焙
焼還元して得たＵＯｓ Ｇｄ２０ｓ 混合粉末のウ
ランとガドリニウムの重量組成比は初期組成比１５゜８
７に対し、１５．８７±０．４％以内で一致して問題は
なかった。また、このＵ（％ ＧｄｔＯｓ混合粉末中
のＮ含有量の分析結果は１０ｐｐｍ以下であり、これま
た問題はなかった。この混合粉末を加圧成形し、１７５
０°ｃ５ｈｒ、 Ｕ２ ’ｆスス中焼結して作製したペ
レットではウランとガドリニウムの組成比は初期組成比
の０．４％以内で一致し、かつ焼結性がよく、製品とし
て問題のない密度のペレットであった。
焼還元して得たＵＯｓ Ｇｄ２０ｓ 混合粉末のウ
ランとガドリニウムの重量組成比は初期組成比１５゜８
７に対し、１５．８７±０．４％以内で一致して問題は
なかった。また、このＵ（％ ＧｄｔＯｓ混合粉末中
のＮ含有量の分析結果は１０ｐｐｍ以下であり、これま
た問題はなかった。この混合粉末を加圧成形し、１７５
０°ｃ５ｈｒ、 Ｕ２ ’ｆスス中焼結して作製したペ
レットではウランとガドリニウムの組成比は初期組成比
の０．４％以内で一致し、かつ焼結性がよく、製品とし
て問題のない密度のペレットであった。
さらに、該ペレット中の製品仕様上規定されている不純
物量も、分析結果、規定量以下であり、問題はなかった
。
物量も、分析結果、規定量以下であり、問題はなかった
。
また、表１の試料７ｇ６４．６．７．９のＵＯ，＝Ｇ’
ｄ２σ。
ｄ２σ。
混合粉末を使用してペレットを製造したが、粉末の焼結
性はよく、また各ペレット中のウランとガドリニウムの
組成比は０．３％以内で初期組成比と一致して問題はな
かった。
性はよく、また各ペレット中のウランとガドリニウムの
組成比は０．３％以内で初期組成比と一致して問題はな
かった。
上記全体の結果から、焙焼還元温度はウランとガドリニ
ウムの組成比の変動をさけかつ焼結性のよいＵＯ□−Ｇ
ｃｂＯｓ混合粉末を得るために、あまり高温でない８０
０℃未満がよく、一方空気中及びペレット製造工程中で
も酸化しない安定なＵＯ，−ＧｄｔＯｓ混合粉末を得る
には、焙焼還元温度はウラン沈殿物が焙焼時にＵＯｓか
らＵ、０８となる５５０°Ｃ以上が必要である。焙焼は
酸素ガスまたは／および窒素ガスよりなる酸化性雰囲気
内で、また還元は水素ガスを主体とする逮元性雰囲気内
で行うことにより、所要のＵＯ２ＧｄｔＯｓ混合粉末を
得ることができる。
ウムの組成比の変動をさけかつ焼結性のよいＵＯ□−Ｇ
ｃｂＯｓ混合粉末を得るために、あまり高温でない８０
０℃未満がよく、一方空気中及びペレット製造工程中で
も酸化しない安定なＵＯ，−ＧｄｔＯｓ混合粉末を得る
には、焙焼還元温度はウラン沈殿物が焙焼時にＵＯｓか
らＵ、０８となる５５０°Ｃ以上が必要である。焙焼は
酸素ガスまたは／および窒素ガスよりなる酸化性雰囲気
内で、また還元は水素ガスを主体とする逮元性雰囲気内
で行うことにより、所要のＵＯ２ＧｄｔＯｓ混合粉末を
得ることができる。
（３） ウラ／とガドリニウムの実験取扱量について
ウランとガとリニウムの実験取扱量をビーカテスト量で
なく、洛解槽７．６．．ｅ、沈殿槽２５Ａを設置し、Ｕ
３Ｏ８９７４，４，＠、 ＧｄｔＯｓ ６０．Ｏｇを使
用し、溶解、沈殿以降ペレット製造でも一貫して実験を
行った。製造されたペレットは製品ペレットとして支障
のないものであり、さらに装置を実用化のためにスケー
ルアップしても、問題はないと思われる。次に、本発明
を実施例によって具体的に説明するが、以下の実施例が
本発明の範囲を限定するものではない。
ウランとガとリニウムの実験取扱量をビーカテスト量で
なく、洛解槽７．６．．ｅ、沈殿槽２５Ａを設置し、Ｕ
３Ｏ８９７４，４，＠、 ＧｄｔＯｓ ６０．Ｏｇを使
用し、溶解、沈殿以降ペレット製造でも一貫して実験を
行った。製造されたペレットは製品ペレットとして支障
のないものであり、さらに装置を実用化のためにスケー
ルアップしても、問題はないと思われる。次に、本発明
を実施例によって具体的に説明するが、以下の実施例が
本発明の範囲を限定するものではない。
実施例
ガドリニウム入りＵＯｔベレット中のガドリニウムの含
有量がＧｅｔ、Ｑ、濃度として６．００ ｗｔ％になる
ように、十分乾燥したＵ３へを９７４．４ Ｆ、Ｇｃｂ
Ｏｓを６０．０．９秤量し、これらを硝酸に溶解し、蒸
留水を加えて（Ｕ＋Ｇｄ）６度で８３ｇ／、ｅとした。
有量がＧｅｔ、Ｑ、濃度として６．００ ｗｔ％になる
ように、十分乾燥したＵ３へを９７４．４ Ｆ、Ｇｃｂ
Ｏｓを６０．０．９秤量し、これらを硝酸に溶解し、蒸
留水を加えて（Ｕ＋Ｇｄ）６度で８３ｇ／、ｅとした。
この溶液を５１．５℃に昇温し、攪拌しなからＮＨｓ水
を加えｐＨ８，３で（ＮＨ４）２ ＵｔＯｙとＧｄ（Ｏ
Ｈ）ａとよりなる沈殿物を作り、該沈殿物を１別し、次
いで１５０℃、１６時間乾燥した後、窒素ガス中で７６
０℃、３時間焙焼し雰囲気ガスを水素ガスに切り換え、
１．５時間還元してＵＯｚ Ｇｄｚ Ｏｓ混合粉末を
得た。
を加えｐＨ８，３で（ＮＨ４）２ ＵｔＯｙとＧｄ（Ｏ
Ｈ）ａとよりなる沈殿物を作り、該沈殿物を１別し、次
いで１５０℃、１６時間乾燥した後、窒素ガス中で７６
０℃、３時間焙焼し雰囲気ガスを水素ガスに切り換え、
１．５時間還元してＵＯｚ Ｇｄｚ Ｏｓ混合粉末を
得た。
（本発明の効果）
本発明は以上の構成をとることによって、次の効果が得
られる。
られる。
（１） 得られたＵＯｔ Ｇｃｈ Ｏｓ混合粉末を使
用し、通常のペレット製造工程と同じ方法で酸化ガドリ
ニウム入りの二酸化ウラ／ペレットを作製したが、該混
合粉末は製造工程中安定でペレット涜造にそのまま直接
使用できる粉末であった。
用し、通常のペレット製造工程と同じ方法で酸化ガドリ
ニウム入りの二酸化ウラ／ペレットを作製したが、該混
合粉末は製造工程中安定でペレット涜造にそのまま直接
使用できる粉末であった。
（２）作製したペレットでは製品仕様上主要なＧｄ均一
性は遊離ガドリニア（Ｇｄｚ Ｏｓ ） もなく良好
でまたＣ、 Ｎ等その他の不純物の含有量も問題とな
らなかった。
性は遊離ガドリニア（Ｇｄｚ Ｏｓ ） もなく良好
でまたＣ、 Ｎ等その他の不純物の含有量も問題とな
らなかった。
（３）ペレット中のＧｄｔＯｓ濃度も製品仕様範囲に納
まる結果が得られ、ウランとガドリニウム成分の一方の
成分のみが全製造工程中損失することがなかった。
まる結果が得られ、ウランとガドリニウム成分の一方の
成分のみが全製造工程中損失することがなかった。
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号２ 礪＋４の名啄 核燃料ペレット製造用の二酸化ウラン・酸化ガドリニュ
ーム混合粉末の製造方法 ３、 ’ｌＩＩ＋Ｅ？する６ １基１゛←との・°：″１茶 ］゛′ｌ叫出で１人
午 ＋Ｊ 吋ｒ ｇ ’ｌ’、千秋田区丈千畔−「
＋１６組境４炸 二菱七参族科株（會江 ４ｊ＋３＋ ｆ＋；１＋、・ｌＪ央！、＜Ｉ−ＩＸ
ｂ４＝、（ｉｌＴＩＴ’Ｌ１６＋Ａ池Ｌ 補正の内容 （１１ＢＡ細書第３頁の１４行から１６行にかけてｒ（
ｊｌＷｍｄａ ａｔ ａＬｅ ＢＮＥＳ Ｃｏｎ１．
（１９７３）６３」□３３ （ｂｌ ＦｕｋｕｈＬｍａ ａｔ ａｌ、、Ｊ、Ｎｕｓ
ｌ Ｍａｔ、 １０５（１９８２）２０１］ とあるのを、 ｒ ｌａｌ和田及びその他、英国原子エネルギー委員会
主催の協議会資料（１９７３）６３．１〜６３．３（Ｗ
ａｄａ ｅｔ Ｊｌｌ、、ＢＮＥＳ Ｃｏｎｆ、、 （
１９７３）６Ｌｌ−６３３）＋ｂ＋ 福島及びその他
、核物質ジャーナル、１０５（１９８２）２１＋１ （Ｆｕｋｕｈｉｍａ ａｔ ａｌ、、 Ｊ、Ｎｕｃｌ、
Ｍａｔ、、 １０５ （１９８２）２０１）Ｊと訂正す
る。
号２ 礪＋４の名啄 核燃料ペレット製造用の二酸化ウラン・酸化ガドリニュ
ーム混合粉末の製造方法 ３、 ’ｌＩＩ＋Ｅ？する６ １基１゛←との・°：″１茶 ］゛′ｌ叫出で１人
午 ＋Ｊ 吋ｒ ｇ ’ｌ’、千秋田区丈千畔−「
＋１６組境４炸 二菱七参族科株（會江 ４ｊ＋３＋ ｆ＋；１＋、・ｌＪ央！、＜Ｉ−ＩＸ
ｂ４＝、（ｉｌＴＩＴ’Ｌ１６＋Ａ池Ｌ 補正の内容 （１１ＢＡ細書第３頁の１４行から１６行にかけてｒ（
ｊｌＷｍｄａ ａｔ ａＬｅ ＢＮＥＳ Ｃｏｎ１．
（１９７３）６３」□３３ （ｂｌ ＦｕｋｕｈＬｍａ ａｔ ａｌ、、Ｊ、Ｎｕｓ
ｌ Ｍａｔ、 １０５（１９８２）２０１］ とあるのを、 ｒ ｌａｌ和田及びその他、英国原子エネルギー委員会
主催の協議会資料（１９７３）６３．１〜６３．３（Ｗ
ａｄａ ｅｔ Ｊｌｌ、、ＢＮＥＳ Ｃｏｎｆ、、 （
１９７３）６Ｌｌ−６３３）＋ｂ＋ 福島及びその他
、核物質ジャーナル、１０５（１９８２）２１＋１ （Ｆｕｋｕｈｉｍａ ａｔ ａｌ、、 Ｊ、Ｎｕｃｌ、
Ｍａｔ、、 １０５ （１９８２）２０１）Ｊと訂正す
る。
Claims (1)
- （１）ウラン及びガドリニウムを含有する硝酸水溶液に
おいて、（Ｕ＋Ｇｄ）濃度を６０ｇ／ｌ〜１１０ｇ／ｌ
の範囲とすると共に液温を５０℃以上とし、アンモニア
を加えてｐＨ８．０以上として沈殿物を生ぜしめ、次い
で該沈殿物を濾別、乾燥後、空気または／および窒素ガ
ス中で５５０℃以上の温度で焙焼し、さらに水素又は水
素を含む還元ガス中で５５０℃以上の温度で還元するこ
とを特徴とする核燃料ペレット製造用の二酸化ウラン・
酸化ガドリニウム混合粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59194244A JPS6173803A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 核燃料ペレツト製造用の二酸化ウラン・酸化ガドリニウム混合粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59194244A JPS6173803A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 核燃料ペレツト製造用の二酸化ウラン・酸化ガドリニウム混合粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6173803A true JPS6173803A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0374959B2 JPH0374959B2 (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=16321377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59194244A Granted JPS6173803A (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 核燃料ペレツト製造用の二酸化ウラン・酸化ガドリニウム混合粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6173803A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0680424A (ja) * | 1991-02-20 | 1994-03-22 | Inst Of Nuclear Energ Res Chinese Atom Energ Council Taiwan Roc | ウラニル化合物をａｄｕを経てｕｏ２に転化する方法 |
| JP2008286529A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Toshiba Corp | 原子燃料サイクル施設の臨界管理方法、二酸化ウラン粉末の製造方法、原子炉燃料棒および燃料集合体 |
| KR101024102B1 (ko) | 2009-01-15 | 2011-03-22 | 한국원자력연구원 | 자화율 차이가 큰 고농도 희토류 원소 고용 구산화삼우라늄과 삼산화우라늄 혼합 분말 제조 방법 및 구산화삼우라늄과 삼산화우라늄 분리 방법 |
| CN103706801A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-09 | 四川材料与工艺研究所 | 铀锆合金粉末的制备方法 |
| CN105642907A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-06-08 | 中国核动力研究设计院 | 一种uo2-w金属陶瓷球制备方法 |
| CN113012835A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种含钆环形二氧化铀芯块的制备方法 |
-
1984
- 1984-09-17 JP JP59194244A patent/JPS6173803A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0680424A (ja) * | 1991-02-20 | 1994-03-22 | Inst Of Nuclear Energ Res Chinese Atom Energ Council Taiwan Roc | ウラニル化合物をａｄｕを経てｕｏ２に転化する方法 |
| JPH0751444B2 (ja) * | 1991-02-20 | 1995-06-05 | インスティチュート・オブ・ヌクリアー・エナージィ・リサーチ・チャイニーズ・アトミック・エナージィ・カウンシル・タイワン・アール・オー・シー | ウラニル化合物をａｄｕを経てｕｏ２に転化する方法 |
| JP2008286529A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Toshiba Corp | 原子燃料サイクル施設の臨界管理方法、二酸化ウラン粉末の製造方法、原子炉燃料棒および燃料集合体 |
| KR101024102B1 (ko) | 2009-01-15 | 2011-03-22 | 한국원자력연구원 | 자화율 차이가 큰 고농도 희토류 원소 고용 구산화삼우라늄과 삼산화우라늄 혼합 분말 제조 방법 및 구산화삼우라늄과 삼산화우라늄 분리 방법 |
| CN103706801A (zh) * | 2013-12-26 | 2014-04-09 | 四川材料与工艺研究所 | 铀锆合金粉末的制备方法 |
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| CN113012835A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种含钆环形二氧化铀芯块的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374959B2 (ja) | 1991-11-28 |
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