JP2000314790A - 核燃料焼結体の製造方法 - Google Patents
核燃料焼結体の製造方法Info
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原料用ＵＯ2粉末に混合するウラン酸化物の
粉末粒径を小さくし、焼結を促進することによって燃焼
度の高い焼結体ペレットを得る。 【解決手段】 リサイクルＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ8
粉末へと変換し、粉砕機１０の粉砕容器１１内に供給し
た。粉砕容器１１を軸線Ｏ周りの反時計回転方向Ｒに回
転させると共に、回転軸線Ｃ周りの時計回転方向Ｔに回
転させた。各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転数を調整して、粉砕
容器１１内のボール１２に、遠心力に起因する少なくと
も１０Ｇ（Ｇ：重力定数）を越える力が作用するように
した。Ｕ3Ｏ8粉末の粒径が２μｍ以下となるまで粉砕処
理を続けた。粉砕したＵ3Ｏ8粉末を原料用ＵＯ2粉末に
混合し、適宜の形状に成形した後、還元性ガス雰囲気中
で焼結処理を施して焼結体ペレットとした。
粉末粒径を小さくし、焼結を促進することによって燃焼
度の高い焼結体ペレットを得る。 【解決手段】 リサイクルＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ8
粉末へと変換し、粉砕機１０の粉砕容器１１内に供給し
た。粉砕容器１１を軸線Ｏ周りの反時計回転方向Ｒに回
転させると共に、回転軸線Ｃ周りの時計回転方向Ｔに回
転させた。各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転数を調整して、粉砕
容器１１内のボール１２に、遠心力に起因する少なくと
も１０Ｇ（Ｇ：重力定数）を越える力が作用するように
した。Ｕ3Ｏ8粉末の粒径が２μｍ以下となるまで粉砕処
理を続けた。粉砕したＵ3Ｏ8粉末を原料用ＵＯ2粉末に
混合し、適宜の形状に成形した後、還元性ガス雰囲気中
で焼結処理を施して焼結体ペレットとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉に使用され
る核燃料焼結体の製造方法に関する。
る核燃料焼結体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子炉に使用される核燃料として、二酸
化ウラン（ＵＯ2）等の核燃料酸化物からなる焼結体ペ
レットを製造する際には、焼結体ペレットの表面を研削
した時に発生する研削屑に加えて、例えば焼結後に得ら
れる焼結体ペレットの密度が所定の値よりも低くなって
しまったり、焼結体ペレットに亀裂等が生じることによ
って不良品となるものが存在する。こうした研削屑や不
良品の焼結体ペレット等は、所定の大きさに粉砕されて
から核燃料酸化物の粉末と混合され、再び、焼結体ペレ
ットの製造に利用される。図４は従来技術の一例による
核燃料焼結体の製造方法を示す工程図である。先ず、研
削屑や不良品の焼結体ペレット等からなるＵＯ2粉末
（以下において、リサイクルＵＯ2粉末あるいはリサイ
クルウラン酸化物と呼ぶ。）は、酸化処理が施されてＵ
3Ｏ8粉末へと変換される（ステップＳ１）。次に、例え
ばボールミルや、ハンマーミル等の粉砕機によってＵ3
Ｏ8粉末を粉砕し、粒径が約５〜５０μｍ程度のＵ3Ｏ8
粉末が形成される（ステップＳ２）。次に、粉砕された
Ｕ3Ｏ8粉末を、例えば１μｍ以下の粒径を有する焼結体
ペレットの原料用のＵＯ2粉末（以下において、原料用
ＵＯ2粉末と呼ぶ。）に混合する（ステップＳ３）。次
に、混合粉末は所定の形状に成形され（ステップＳ
４）、焼結処理が施される（ステップＳ５）。
化ウラン（ＵＯ2）等の核燃料酸化物からなる焼結体ペ
レットを製造する際には、焼結体ペレットの表面を研削
した時に発生する研削屑に加えて、例えば焼結後に得ら
れる焼結体ペレットの密度が所定の値よりも低くなって
しまったり、焼結体ペレットに亀裂等が生じることによ
って不良品となるものが存在する。こうした研削屑や不
良品の焼結体ペレット等は、所定の大きさに粉砕されて
から核燃料酸化物の粉末と混合され、再び、焼結体ペレ
ットの製造に利用される。図４は従来技術の一例による
核燃料焼結体の製造方法を示す工程図である。先ず、研
削屑や不良品の焼結体ペレット等からなるＵＯ2粉末
（以下において、リサイクルＵＯ2粉末あるいはリサイ
クルウラン酸化物と呼ぶ。）は、酸化処理が施されてＵ
3Ｏ8粉末へと変換される（ステップＳ１）。次に、例え
ばボールミルや、ハンマーミル等の粉砕機によってＵ3
Ｏ8粉末を粉砕し、粒径が約５〜５０μｍ程度のＵ3Ｏ8
粉末が形成される（ステップＳ２）。次に、粉砕された
Ｕ3Ｏ8粉末を、例えば１μｍ以下の粒径を有する焼結体
ペレットの原料用のＵＯ2粉末（以下において、原料用
ＵＯ2粉末と呼ぶ。）に混合する（ステップＳ３）。次
に、混合粉末は所定の形状に成形され（ステップＳ
４）、焼結処理が施される（ステップＳ５）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、焼結体ペレ
ットを製造する際には、原料用ＵＯ2粉末を微細にする
ほど焼結が促進されることが知られており、結晶粒径が
大きく、密度の高い焼結体ペレットを得ることができ
る。また、結晶粒径が大きく、密度の高い焼結体ペレッ
トを使用すると原子炉内での燃焼度を向上させることが
できる。しかし、上記の核燃料焼結体の製造方法では、
リサイクルＵＯ2粉末を酸化して、Ｕ3Ｏ8粉末に変換し
てから粉砕処理を施しているが、例えばハンマーミル等
の粉砕機を適宜の時間稼働して得られるＵ3Ｏ8粉末の粒
径は約５〜５０μｍ程度であり、このＵ3Ｏ8粉末を原料
用ＵＯ2粉末に混合した場合、原料用ＵＯ2粉末が微細で
あっても、得られる焼結体ペレットの焼結密度が十分に
高くはならないという問題が生じる。
ットを製造する際には、原料用ＵＯ2粉末を微細にする
ほど焼結が促進されることが知られており、結晶粒径が
大きく、密度の高い焼結体ペレットを得ることができ
る。また、結晶粒径が大きく、密度の高い焼結体ペレッ
トを使用すると原子炉内での燃焼度を向上させることが
できる。しかし、上記の核燃料焼結体の製造方法では、
リサイクルＵＯ2粉末を酸化して、Ｕ3Ｏ8粉末に変換し
てから粉砕処理を施しているが、例えばハンマーミル等
の粉砕機を適宜の時間稼働して得られるＵ3Ｏ8粉末の粒
径は約５〜５０μｍ程度であり、このＵ3Ｏ8粉末を原料
用ＵＯ2粉末に混合した場合、原料用ＵＯ2粉末が微細で
あっても、得られる焼結体ペレットの焼結密度が十分に
高くはならないという問題が生じる。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、原料用ＵＯ2粉末に混合されるリサイクルウラン酸
化物の粉末粒径を小さくし、焼結を促進することによっ
て燃焼度の高い焼結体ペレットを得ることが可能な核燃
料焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
で、原料用ＵＯ2粉末に混合されるリサイクルウラン酸
化物の粉末粒径を小さくし、焼結を促進することによっ
て燃焼度の高い焼結体ペレットを得ることが可能な核燃
料焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の核燃
料焼結体の製造方法は、核燃料焼結体の製造時に、製品
とならずに残留するウラン酸化物の粉末を、原料用のウ
ラン酸化物の粉末に混合して前記核燃料焼結体の製造に
再利用する方法において、前記残留するウラン酸化物で
あるＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ8粉末へと変換し、この
Ｕ3Ｏ8粉末の粉末粒径が少なくとも２μｍ以下となるよ
うに、機械的に粉砕することを特徴としている。
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の核燃
料焼結体の製造方法は、核燃料焼結体の製造時に、製品
とならずに残留するウラン酸化物の粉末を、原料用のウ
ラン酸化物の粉末に混合して前記核燃料焼結体の製造に
再利用する方法において、前記残留するウラン酸化物で
あるＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ8粉末へと変換し、この
Ｕ3Ｏ8粉末の粉末粒径が少なくとも２μｍ以下となるよ
うに、機械的に粉砕することを特徴としている。
【０００６】上記の核燃料焼結体の製造方法によれば、
残留するＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ 8粉末へと変換し、
このＵ3Ｏ8粉末を例えばボールミル等で機械的に粉砕し
て粉末粒径を少なくとも２μｍ以下とし、粉砕されたＵ
3Ｏ8粉末を原料用のウラン酸化物に混合して焼結処理を
行うことによって、結晶粒径が大きく、焼結密度の高い
核燃料焼結体を製造することができる。ここで、図１は
原料用のウラン酸化物の粉末に混合されるＵ3Ｏ8粉末の
粉末粒径（μｍ）に対する焼結体ペレットの焼結密度
（％T.D.：Theoretical Density：焼結密度の理論値に
対する割合）の変化を示す図である。図１に示すよう
に、Ｕ3Ｏ8粉末の粉末粒径が約２μｍ程度まで小さくな
るにつれて焼結密度が大幅に増加しており、約２μｍ以
下では約９９％T.D.となる。こうした核燃料焼結体を使
用することで原子炉における燃焼度を向上させることが
できる。
残留するＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ 8粉末へと変換し、
このＵ3Ｏ8粉末を例えばボールミル等で機械的に粉砕し
て粉末粒径を少なくとも２μｍ以下とし、粉砕されたＵ
3Ｏ8粉末を原料用のウラン酸化物に混合して焼結処理を
行うことによって、結晶粒径が大きく、焼結密度の高い
核燃料焼結体を製造することができる。ここで、図１は
原料用のウラン酸化物の粉末に混合されるＵ3Ｏ8粉末の
粉末粒径（μｍ）に対する焼結体ペレットの焼結密度
（％T.D.：Theoretical Density：焼結密度の理論値に
対する割合）の変化を示す図である。図１に示すよう
に、Ｕ3Ｏ8粉末の粉末粒径が約２μｍ程度まで小さくな
るにつれて焼結密度が大幅に増加しており、約２μｍ以
下では約９９％T.D.となる。こうした核燃料焼結体を使
用することで原子炉における燃焼度を向上させることが
できる。
【０００７】さらに、請求項２に記載の本発明の核燃料
焼結体の製造方法は、前記粉砕処理には遊星運動タイプ
のボールミルを使用することを特徴としている。上記の
核燃料焼結体の製造方法によれば、遊星運動タイプのボ
ールミルを使用してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を行うことによっ
て、例えば遊星運動タイプではないボールミルやハンマ
ーミル等を用いて粉砕処理を行う場合に比べて、より短
時間に効率よく微細な粉末を生成することができる。
焼結体の製造方法は、前記粉砕処理には遊星運動タイプ
のボールミルを使用することを特徴としている。上記の
核燃料焼結体の製造方法によれば、遊星運動タイプのボ
ールミルを使用してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を行うことによっ
て、例えば遊星運動タイプではないボールミルやハンマ
ーミル等を用いて粉砕処理を行う場合に比べて、より短
時間に効率よく微細な粉末を生成することができる。
【０００８】さらに、請求項３に記載の本発明の核燃料
焼結体の製造方法は、前記遊星運動タイプのボールミル
を使用する際、このボールミルの粉砕容器内に装入され
た粉砕用のボールに、少なくとも１０Ｇを越える力を作
用させることを特徴としている。上記の核燃料焼結体の
製造方法によれば、遊星運動タイプのボールミルを使用
してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を行う際に、ボールミルの粉砕容
器内に装入された粉砕用のボールに、少なくとも１０Ｇ
を越える力を作用させることによって、短時間に効率よ
く微細な粉末を生成することができる。
焼結体の製造方法は、前記遊星運動タイプのボールミル
を使用する際、このボールミルの粉砕容器内に装入され
た粉砕用のボールに、少なくとも１０Ｇを越える力を作
用させることを特徴としている。上記の核燃料焼結体の
製造方法によれば、遊星運動タイプのボールミルを使用
してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を行う際に、ボールミルの粉砕容
器内に装入された粉砕用のボールに、少なくとも１０Ｇ
を越える力を作用させることによって、短時間に効率よ
く微細な粉末を生成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の核燃料焼結体の製
造方法の一実施形態について添付図面を参照しながら説
明する。図２は本発明の一実施形態に係わる核燃料焼結
体の製造方法において粉砕処理を行う粉砕機の断面模式
図である。なお、上述した従来技術と同一部分には同じ
符号を配して説明を簡略または省略する。本実施の形態
による核燃料焼結体の製造方法に係る粉砕機１０は、例
えば遊星ボールミルをなすものであって、図２に示す模
式図のように、複数例えば４つの粉砕容器１１，…，１
１と、粉砕容器１１内に収められた複数のボール１２と
から構成されている。粉砕容器１１は略円筒状に形成さ
れ、この円筒の軸線Ｏ周りに回転可能とされている。４
つの粉砕容器１１，…，１１の各軸線Ｏは互いに平行と
されており、これらの軸線Ｏ，…，Ｏは、各軸線Ｏと平
行に配置された回転軸線Ｃを中心とする所定の円周線と
直交しており、この円周上に所定の間隔をおいて配置さ
れている。ここで、各粉砕容器１１は回転軸線Ｃ周りに
回転可能とされている。すなわち、粉砕容器１１は自転
した状態で公転する遊星運動を行う。なお、軸線Ｏ周り
の回転と、回転軸線Ｃ周りの回転とは反対方向とされて
おり、例えば図２に示すように、軸線Ｏ周りの回転（自
転）が反時計回転方向Ｒの場合、回転軸線Ｃ周りの回転
（公転）は時計回転方向Ｔとされている。ボール１２
は、粉砕容器１１の内径よりも小さな直径を有してお
り、粉砕容器１１の回転運動に伴ってボール１２が粉砕
容器１１の内周面に衝突するようにされている。図３は
粉砕機１０を使用して、リサイクルＵＯ2粉末を酸化し
てなるＵ3Ｏ8粉末を例えば１５分間粉砕した際に、粉砕
容器１１内のボール１２に作用する遠心力に起因する力
の大きさ（Ｇ：重力定数）に対する、粉末粒径（μｍ）
の変化について示す図である。図３に示すように、Ｕ3
Ｏ8粉末の粉末粒径を１５分以内で２μｍ以下とするた
めには、ボール１２に作用する力が１０Ｇを越えるよう
に粉砕容器１１内の各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転数を設定す
ればよい。
造方法の一実施形態について添付図面を参照しながら説
明する。図２は本発明の一実施形態に係わる核燃料焼結
体の製造方法において粉砕処理を行う粉砕機の断面模式
図である。なお、上述した従来技術と同一部分には同じ
符号を配して説明を簡略または省略する。本実施の形態
による核燃料焼結体の製造方法に係る粉砕機１０は、例
えば遊星ボールミルをなすものであって、図２に示す模
式図のように、複数例えば４つの粉砕容器１１，…，１
１と、粉砕容器１１内に収められた複数のボール１２と
から構成されている。粉砕容器１１は略円筒状に形成さ
れ、この円筒の軸線Ｏ周りに回転可能とされている。４
つの粉砕容器１１，…，１１の各軸線Ｏは互いに平行と
されており、これらの軸線Ｏ，…，Ｏは、各軸線Ｏと平
行に配置された回転軸線Ｃを中心とする所定の円周線と
直交しており、この円周上に所定の間隔をおいて配置さ
れている。ここで、各粉砕容器１１は回転軸線Ｃ周りに
回転可能とされている。すなわち、粉砕容器１１は自転
した状態で公転する遊星運動を行う。なお、軸線Ｏ周り
の回転と、回転軸線Ｃ周りの回転とは反対方向とされて
おり、例えば図２に示すように、軸線Ｏ周りの回転（自
転）が反時計回転方向Ｒの場合、回転軸線Ｃ周りの回転
（公転）は時計回転方向Ｔとされている。ボール１２
は、粉砕容器１１の内径よりも小さな直径を有してお
り、粉砕容器１１の回転運動に伴ってボール１２が粉砕
容器１１の内周面に衝突するようにされている。図３は
粉砕機１０を使用して、リサイクルＵＯ2粉末を酸化し
てなるＵ3Ｏ8粉末を例えば１５分間粉砕した際に、粉砕
容器１１内のボール１２に作用する遠心力に起因する力
の大きさ（Ｇ：重力定数）に対する、粉末粒径（μｍ）
の変化について示す図である。図３に示すように、Ｕ3
Ｏ8粉末の粉末粒径を１５分以内で２μｍ以下とするた
めには、ボール１２に作用する力が１０Ｇを越えるよう
に粉砕容器１１内の各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転数を設定す
ればよい。
【００１０】本実施の形態による核燃料焼結体の製造方
法に係る粉砕機１０は上記構成を備えており、次に、粉
砕機１０を使用して核燃料焼結体を製造する際の動作に
ついて図２を参照しながら説明する。先ず、リサイクル
ＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ8粉末へと変換する。次に、
Ｕ3Ｏ 8粉末を粉砕機１０の粉砕容器１１内に供給する。
次に、粉砕容器１１を軸線Ｏ周りに、例えば図２におけ
る反時計回転方向Ｒに回転させると共に、回転軸線Ｃ周
りの例えば図２における時計回転方向Ｔに回転させる。
この時、粉砕容器１１内のボール１２に、遠心力に起因
する少なくとも１０Ｇ（Ｇ：重力定数）を越える力が作
用するように各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転数を調整する。粉
砕容器１１が回転することによって、Ｕ3Ｏ8粉末に多数
回にわたってボール１２が衝突すると共に、隣り合うボ
ール１２，１２間にせん断作用が生じることによって、
Ｕ3Ｏ8粉末は微細な粉末に粉砕される。こうして、Ｕ3
Ｏ8粉末の粒径が２μｍ以下となるまで粉砕処理を続け
る。次に、粉砕したＵ3Ｏ8粉末を原料用ＵＯ2粉末に混
合し、適宜の形状に成形した後、例えば水素ガス等の還
元性ガス雰囲気中で焼結処理を施して焼結体ペレットと
する。
法に係る粉砕機１０は上記構成を備えており、次に、粉
砕機１０を使用して核燃料焼結体を製造する際の動作に
ついて図２を参照しながら説明する。先ず、リサイクル
ＵＯ2粉末を酸化してＵ3Ｏ8粉末へと変換する。次に、
Ｕ3Ｏ 8粉末を粉砕機１０の粉砕容器１１内に供給する。
次に、粉砕容器１１を軸線Ｏ周りに、例えば図２におけ
る反時計回転方向Ｒに回転させると共に、回転軸線Ｃ周
りの例えば図２における時計回転方向Ｔに回転させる。
この時、粉砕容器１１内のボール１２に、遠心力に起因
する少なくとも１０Ｇ（Ｇ：重力定数）を越える力が作
用するように各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転数を調整する。粉
砕容器１１が回転することによって、Ｕ3Ｏ8粉末に多数
回にわたってボール１２が衝突すると共に、隣り合うボ
ール１２，１２間にせん断作用が生じることによって、
Ｕ3Ｏ8粉末は微細な粉末に粉砕される。こうして、Ｕ3
Ｏ8粉末の粒径が２μｍ以下となるまで粉砕処理を続け
る。次に、粉砕したＵ3Ｏ8粉末を原料用ＵＯ2粉末に混
合し、適宜の形状に成形した後、例えば水素ガス等の還
元性ガス雰囲気中で焼結処理を施して焼結体ペレットと
する。
【００１１】上記の核燃料焼結体の製造方法によれば、
例えば遊星ボールミルをなす粉砕機１０を使用して、酸
化されたリサイクルＵＯ2粉末すなわちＵ3Ｏ8粉末を粉
砕することによって、例えばハンマーミル等を使用して
粉砕処理を行う場合に比べて、より短時間で微細な粉末
を得ることができる。さらに、粉砕機１０の粉砕容器１
１内のボール１２に、遠心力に起因する少なくとも１０
Ｇを越える力が作用するように各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転
数を調整することによって、粉末粒径が２μｍ以下の粉
末を短時間で効率的に得ることができる。このＵ3Ｏ8粉
末を原料用のＵＯ2粉末に混合して焼結体ペレットを製
造することによって、焼結体ペレットの結晶粒径を大き
くすることができると共に、約９９％T.D.の焼結密度を
得ることができる。このような結晶粒径が大きく、密度
の高い焼結体ペレットを使用することによって原子炉内
での燃焼度を向上させることができる。
例えば遊星ボールミルをなす粉砕機１０を使用して、酸
化されたリサイクルＵＯ2粉末すなわちＵ3Ｏ8粉末を粉
砕することによって、例えばハンマーミル等を使用して
粉砕処理を行う場合に比べて、より短時間で微細な粉末
を得ることができる。さらに、粉砕機１０の粉砕容器１
１内のボール１２に、遠心力に起因する少なくとも１０
Ｇを越える力が作用するように各軸線Ｏ，Ｃ周りの回転
数を調整することによって、粉末粒径が２μｍ以下の粉
末を短時間で効率的に得ることができる。このＵ3Ｏ8粉
末を原料用のＵＯ2粉末に混合して焼結体ペレットを製
造することによって、焼結体ペレットの結晶粒径を大き
くすることができると共に、約９９％T.D.の焼結密度を
得ることができる。このような結晶粒径が大きく、密度
の高い焼結体ペレットを使用することによって原子炉内
での燃焼度を向上させることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明の核燃料焼結体の製造方法によれば、原料用のウラ
ン酸化物に混合する粉砕されたウラン酸化物の粉末粒径
を少なくとも２μｍ以下とすることによって、結晶粒径
が大きく、約９９％T.D.の焼結密度を有する核燃料焼結
体を製造することができる。こうした核燃料焼結体を使
用することで原子炉における燃焼度を向上させることが
できる。さらに、請求項２記載の本発明の核燃料焼結体
の製造方法によれば、遊星運動タイプのボールミルを使
用してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を行うことによって、例えば遊
星運動タイプではないボールミルやハンマーミル等の粉
砕機を用いて粉砕処理を行う場合に比べて、より短時間
で効率よく微細な粉末を生成できる。さらに、請求項３
記載の本発明の核燃料焼結体の製造方法によれば、遊星
運動タイプのボールミルを使用してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を
行う際に、ボールミルの粉砕容器内に装入された粉砕用
のボールに、少なくとも１０Ｇを越える力を作用させる
ことによって、短時間で効率よく微細な粉末を生成する
ことができる。
発明の核燃料焼結体の製造方法によれば、原料用のウラ
ン酸化物に混合する粉砕されたウラン酸化物の粉末粒径
を少なくとも２μｍ以下とすることによって、結晶粒径
が大きく、約９９％T.D.の焼結密度を有する核燃料焼結
体を製造することができる。こうした核燃料焼結体を使
用することで原子炉における燃焼度を向上させることが
できる。さらに、請求項２記載の本発明の核燃料焼結体
の製造方法によれば、遊星運動タイプのボールミルを使
用してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を行うことによって、例えば遊
星運動タイプではないボールミルやハンマーミル等の粉
砕機を用いて粉砕処理を行う場合に比べて、より短時間
で効率よく微細な粉末を生成できる。さらに、請求項３
記載の本発明の核燃料焼結体の製造方法によれば、遊星
運動タイプのボールミルを使用してＵ3Ｏ8粉末の粉砕を
行う際に、ボールミルの粉砕容器内に装入された粉砕用
のボールに、少なくとも１０Ｇを越える力を作用させる
ことによって、短時間で効率よく微細な粉末を生成する
ことができる。
【図１】 原料用のウラン酸化物の粉末に混合されるＵ
3Ｏ8粉末の粉末粒径（μｍ）に対する焼結体ペレットの
焼結密度（％T.D.：Theoretical Density：焼結密度の
理論値に対する割合）の変化を示す図である。
3Ｏ8粉末の粉末粒径（μｍ）に対する焼結体ペレットの
焼結密度（％T.D.：Theoretical Density：焼結密度の
理論値に対する割合）の変化を示す図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係わる核燃料焼結体の
製造方法において粉砕処理を行う粉砕機の断面模式図で
ある。
製造方法において粉砕処理を行う粉砕機の断面模式図で
ある。
【図３】 図２に示す粉砕機を使用して、リサイクルＵ
Ｏ2粉末を酸化してなるＵ3Ｏ8粉末を１５分間粉砕した
際に、粉砕容器内のボールに作用する遠心力に起因する
力の大きさ（Ｇ：重力定数）に対する、粉末粒径（μ
ｍ）の変化について示す図である。
Ｏ2粉末を酸化してなるＵ3Ｏ8粉末を１５分間粉砕した
際に、粉砕容器内のボールに作用する遠心力に起因する
力の大きさ（Ｇ：重力定数）に対する、粉末粒径（μ
ｍ）の変化について示す図である。
【図４】 従来技術の一例による核燃料焼結体の製造方
法を示す工程図である。
法を示す工程図である。
１０ 粉砕機 １１ 粉砕容器 １２ ボール Ｏ 軸線 Ｃ 回転軸線
Claims (3)
- 【請求項１】 核燃料焼結体の製造時に、製品とならず
に残留するウラン酸化物の粉末を、原料用のウラン酸化
物の粉末に混合して前記核燃料焼結体の製造に再利用す
る方法において、 前記残留するウラン酸化物であるＵＯ2粉末を酸化して
Ｕ3Ｏ8粉末へと変換し、このＵ3Ｏ8粉末の粉末粒径が少
なくとも２μｍ以下となるように、機械的に粉砕するこ
とを特徴とする核燃料焼結体の製造方法。 - 【請求項２】 前記粉砕処理には遊星運動タイプのボー
ルミルを使用することを特徴とする請求項１に記載の核
燃料焼結体の製造方法。 - 【請求項３】 前記遊星運動タイプのボールミルを使用
する際、このボールミルの粉砕容器内に装入された粉砕
用のボールに、少なくとも１０Ｇを越える力を作用させ
ることを特徴とする請求項２に記載の核燃料焼結体の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123212A JP2000314790A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 核燃料焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (10)
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-
1999
- 1999-04-28 JP JP11123212A patent/JP2000314790A/ja active Pending
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