Claims (2)
Das für die&eJMatrixherstellung verwendete Gra- PatentanFprüche: philpulver bat allgemein eine maximale Korngröße von 60 bis 100 μ und ist nicht nur hinsichtlich seinerThe graphic patent claims used for the production of the matrix: philpulver generally has a maximum grain size of 60 to 100 μ and is not only relevant with regard to its
1. Verfahren zur Herstellung von strahlenber Kornform, sondern, auch hinsichtlich der Anordnung
ständigen Kernbrennstoff-Verbundkörpem für 5 der Graphitgitterebenen im Korn selbst stark orien-Hochtemperatur-Reaktoren
mit einer isotropen tiert. Bei der Herstellung des Fonnkörpers durch
Graphit- bzw. Kohlenstoffmatrix, in die beschich- Pressen wird eine mehr oder weniger starke Orientietete
Brenn- bzw. Brutstoffpartikeln eingebettet rung des Graphits in der Verbundkörpennatrix ersind,
dadurch gekennzeichnet, daß zur reicht1. Process for the production of radiant grain shape, but also with regard to the arrangement
permanent nuclear fuel composite bodies for 5 of the graphite lattice levels in the grain itself strongly orien high temperature reactors
with an isotropic animal. During the manufacture of the molded body by
Graphite or carbon matrix, in the coating presses a more or less strong Orientietete is
Fuel or commodity particles are embedded in the graphite in the composite body matrix,
characterized in that it is sufficient
Herstellung der isotropen Graphit- bzw. Kohlen- io Nach der DT-OS 1439 818 war es auch bekannt,
stoffmatrix ausschließlich ultrafeine Graphitpul- Graphitpulver mit einer kontinuierlichen Größenverver
mit Korngrößen < 20 μΐη verwendet werden, teilung; zu. verwenden, wobei ein Teil des Graphitpuldie
im inneren Aufbau des einzelnen Korns in be- vers eine durchschnittliche Teilchengröße von 1 μΐη
zug auf ihre Bestrahlungsbeständigkeit im Reak- besitzt Die Beimischung von feinerem Graphitpulver
tor quasi strukturlos sind, und diese Graphitpul- 15 hat hierbei die Aufgabe, die Formkörperdichte zu erver
in bekannter Weise zu Kernbrennstoff-Ver- höhen, indem die feinere Komponente die Zwischenbundkörpern
weiterverarbeitet werden. räume der gröberen Körner auffüllt Eine Vorzugs-Production of isotropic graphite or carbon io According to DT-OS 1439 818 it was also known
material matrix exclusively ultra-fine graphite powder graphite powder with a continuous size powder
with grain sizes <20 μΐη can be used, division; to. use, with part of the graphite powder
in the internal structure of the individual grain in verse an average particle size of 1 μm
the addition of finer graphite powder
tor are virtually structureless, and this graphite powder 15 has the task of erver the molded body density
in a known way to increase nuclear fuel by adding the finer component to the intermediate collar bodies
are further processed. fills the spaces of the coarser grains A preferential
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- orientierung des Graphits beim Pressen zu Formkörkennzeichnet,
daß bis zu 50 % des Graphitanteils pern kann durch diese Maßnahme nicht verhindert
durch Ruße mit einer Korngröße ·< 1 μπι ersetzt »o werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the graphite is oriented during pressing to form molded articles,
that up to 50% of the graphite can pern cannot be prevented by this measure
be replaced by carbon blacks with a grain size · <1 μm.
wird. Mit derartigen Graphitpulvera hergestellte Brenn-will. With such graphite powder a produced fuel
stoffkörper zeigen eine unbefriedigende Bestrahlungsbeständigkeit und unterschiedliche, kornrich-material bodies show an unsatisfactory resistance to radiation and different, grain-rich
— tungsabhängige Dimensionsänderungen.- function-dependent dimensional changes.
35 Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren zu finden, das die Herstellung35 It was therefore the object of the present invention to
to find a method that will manufacture
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- von strahlenbeständigen Kernbrennstoffverbundkörlung
von strahlenbeständigen Kernbrennstoff-Ver- pern für Hochtemperatur-Reaktoren gestattet, wobei
bundkörpern für Hochtemperatur-Reaktoren aus es wesentlich ist, daß die beschichteten Brenn- bzw.
einer isotropen Kohlenstoffmatrix und darin einge- 30 Brutstoffteilchen in eine isotrope Graphitmatrix einbetteten,
beschichteten Brenn- oder Brutstoffparti- gebettet werden.The invention relates to a method for the production of radiation-resistant nuclear fuel composite granulation
permitted by radiation-resistant nuclear fuel vapors for high-temperature reactors, whereby
bund bodies for high-temperature reactors from it is essential that the coated combustion or
an isotropic carbon matrix and embedded in it - 30 particulate matter embedded in an isotropic graphite matrix,
Coated fuel or breeding material can be partially bedded.
kein. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurchno. According to the invention, this object was thereby achieved
Brennstoffkörper für Hochtemperatur-Reaktoren gelöst, daß zur Herstellung der isotropen Graphitwerden
allgemein hergestellt durch Einbetten von be- bzw. Kohlenstoffmatrix ausschließlich ultrafeine
schichteten Brennstoffpartikeln in eine Graphitma- 35 Graphitpulver mit Korngrößen -<20μΐη verwendet
trix. Dabei werden die Brennstoffpartikeln (UO2-, werden, die im inneren Aufbau des einzelnen Korns
UC2-, (TH1U)O2- oder (TH,U)C2-Kerne von 150 bis in bezug auf die Strahlungsbeständigkeit im Reaktor
μ Durchmesser, beschichtet mit Pyrolytkohlen- quasi strukturlos sind, und diese Graphitpulver in bestoff
und SiC), nach verschiedenen Methoden einge- kannter Weise zu Kernbrennstoffverbundkörpern
bracht: 40 weiterverarbeitet werden.Fuel bodies for high-temperature reactors solved that for the production of isotropic graphite are generally produced by embedding carbon matrix exclusively ultrafine layered fuel particles in a graphite matrix 35 graphite powder with grain sizes - <20μΐη used trix. The fuel particles (UO 2 -, are those in the inner structure of the individual grain UC 2 -, (TH 1 U) O 2 - or (TH, U) C 2 - cores from 150 to with regard to the radiation resistance in the reactor μ diameter, coated with pyrolytic carbon - are virtually structureless, and these graphite powder in bestoff and SiC) are brought into nuclear fuel composite bodies according to various methods in a known manner: 40 are further processed.
Dieses strukturlose Graphitpulver kann weitgehend,This structureless graphite powder can largely,
a) Die Brennstoffpartikeln werden mit einem ge- vorzugsweise bis zu einem Anteil von 5O°/o, durch
eigneten Graphitpulver gemischt, das stets eine Kohlenstoffpulver, z. B. Ruße, ersetzt werden, die
Binderkomponente enthält, und dieses Gemisch eine Korngröße von <
1 μπι besitzen.a) The fuel particles are preferably up to a proportion of 50% through
suitable graphite powder mixed, which is always a carbon powder, e.g. B. carbon blacks, the
Contains binder component, and this mixture has a grain size of <
1 μπι own.
wird zu zylindrischen oder stabförmigen Brenn- 45 Mit diesen, im Hinblick auf die Anwendung prakstoffkörpern
gepreßt. tisch strukturlosen Kohlenstoff- oder Graphitpulvernbecomes cylindrical or rod-shaped fuel bodies
pressed. table structureless carbon or graphite powders
b) Die Brennstotfpartikeln werden zunächst mit lassen sich nach den oben unter a) bis d) genannten
dem Graphitpulver umhüllt; das gebildete Gra- Verfahren Brennstoff-Verbundkörper mit einer Manulat
wird zu Brennstoffkörpern verpreßt. trix ohne Vorzugsorientierung der Eigenschaften her-b) The fuel particles are initially with can be according to the above under a) to d)
encased in graphite powder; the formed Gra process fuel composite body with a Manulat
is pressed into fuel bodies. trix without preferential orientation of the properties
c) Die Brennstoffpartikeln werden zunächst mit 50 stellen.c) The fuel particles are initially set to 50.
dem Graphitpulver, das hierbei einen hohen An- Mit dieser quasi strukturlosen Matrix können nichtthe graphite powder, which in this case has a high level of characteristics
teil von Binder enthält, umhüllt und in einen im nur die bei anisotropen Graphiten auftretenden, sehrContains part of the binder, enveloped and in a very much only that which occurs in anisotropic graphites
allgemeinen ringförmigen Spalt eines Graphit- starken anisotropen Dimensionsänderungen verhin-general annular gap of a graphite strong anisotropic dimensional changes prevent
körpers einvibriert und in diesem Spalt durch dert werden, sondern auch die bei sogenannten iso-vibrated in the body and changed in this gap, but also the so-called iso-
Erhitzen verfestigt. .·.:·.-. . ; $5 ,trppen, aber mikroskopisch, nocjh anisotropen Gra-Heating solidifies. . ·.: · .-. . ; $ 5, trppen, but microscopic, nocjh anisotropic gra-
d) Die Brennstoffpartikeln werden in eine Stahl- phitkörpern auftretenden anisotropen Dimensionsänform
einvibriert, mit einem Schlicker aus Gra- derungen und Schäden vermieden werden, weil das
phitpulver und Binder, gegebenenfalls bei er- nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete
höhter Temperatur, übergössen und dadurch in Graphit- bzw. Kohlenstoffpulver auch im Korn selbst
eine Matrix eingebettet. 60 praktisch keine Vorzugsorientierung aufweist.d) The fuel particles are given an anisotropic dimensional shape which occurs in steel phite bodies
vibrated in, with a slip of grindings and damage can be avoided because that
phite powder and binder, if appropriate in the case of the method according to the invention
higher temperature, poured over and thus in graphite or carbon powder also in the grain itself
embedded in a matrix. 60 has practically no preferred orientation.