Claims (2)
Das für diese Matrixherstellung verwendete Gra- Patentansprüche: phitpulver hat allgemein eine maximale Korngröße von 60 bis 100 μ und ist nicht nur hinsichtlich seinerThe graph used for this matrix production: phitpulver generally has a maximum grain size of 60 to 100 μ and is not only in terms of its
1. Verfahren zur Herstellung von strahlenbe- Kornform, sondern auch hinsichtlich der Anordnung
ständigen Kernbrennstoff-Verbundkörpern für S der Graphitgitterebenen im Korn selbst stark orien-Hochtemperatur-Reaktoren
mit einer isotropen tiert. Bei der Herstellung des Formkörpers durch
Graphit- bzw. Kohlenstoffmatrix, in die beschich- Pressen wird eine mehr oder weniger starke Orientietete
Brenn- bzw. Brutstoffpartikeln eingebettet rung des Graphits in der Verbundkörpermatrix ersind,
dadurch gekennzeichnet, daß zur reicht.1. Process for the production of strahlenbe- grain shape, but also with regard to the arrangement
permanent nuclear fuel composites for S of the graphite lattice planes in the grain itself strongly orien high-temperature reactors
with an isotropic animal. During the production of the molding 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 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 (im
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 are used,. division to use, with part of the graphite powder
in the internal structure of the individual grain an average particle size of 1 (im
train on their resistance to irradiation in the reac- possesses. The admixture 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 up 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 °/o des Graphitanteils pern kann durch diese Maßnahme nicht verhindert
durch Ruße mit einer Korngröße < 1 μηι 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 portion can pern cannot be prevented by this measure
replaced by carbon blacks with a grain size of <1 μm.
wird. Mit derartigen Graphitpulvern hergestellte Brennstoffkörper zeigen eine unbefriedigende Bestrahlungsbeständigkeit
und unterschiedliche, kornrich-will. Fuel bodies produced with graphite powders of this type exhibit unsatisfactory resistance to radiation
and different, grain rich
tungsabhängjge Dimensionsänderungen.action-dependent dimensional changes.
»5 Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu finden, das die Herstellung»5 It was therefore the object of the present invention to find a method that would allow the production
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- von strahlenbeständigen Kembrennstoffverbundkörlung
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 producing 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 debris particles in an isotropic graphite matrix,
Coated fuel or breeding material can be partially bedded.
kein. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch 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
<20μηι verwendet trix. Dabei werden die Brennstoffpartikeln (UO2-, werden, die im inneren Aufbau des einzelnen Korns
UC2-, (TH1U)O2- oder (TH,U)Cg-Kerne von 150 bis in bezug auf die Strahlungsbeständigkeit im Reaktor
μ Durchmesser, beschichtet mit Pyrolytkohlen- queoi strukturlos sind, und diese Graphitpulver in bestoff
und SiC), nach verschiedenen Methoden einge- kannter Weise zu Kernbrennstoffverbundkörpern
bracht: 40 weiterverarbeitet werden.no. This object was achieved according to the invention in that fuel bodies for high-temperature reactors are generally produced by embedding carbon matrix exclusively ultra-fine layered fuel particles in a graphite matrix 35 graphite powder with grain sizes <20μηι used to produce the isotropic graphite. 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 g cores from 150 to with regard to the radiation resistance in the reactor μ diameter, coated with pyrolytic carbon queoi are structureless, and this graphite powder in bestoff and SiC), brought to 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 50%, 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%
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 prak-becomes cylindrical or rod-shaped fuel 45 With these, in view of the application,
stoffkörpern gepreßt. tisch strukturlosen Kohlenstoff- oder Graphitpulvernpressed bodies. table structureless carbon or graphite powders
b) Die Brennstoffpartikeln 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. 55 tropen, aber mikroskopisch noch anisotropen Gra-Heating solidifies. 55 tropics, but microscopically still anisotropic
d) Die Brennstoffpartikeln werden in eine Stahl- phitkörpern auftretenden anisotropen Dimensionsänform
einvibriert, mit einem Schlicker aus Gra- derungen und Schaden 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.