JP2007101453A - 高温ガス炉用燃料コンパクト、高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法、金型、及び高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各々を識別可能な高温ガス炉用燃料コンパクト、高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法、金型、及び高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法を提供すること。
【解決手段】前記中空円筒の端面に形成された基準形状部と、前記中空円筒の端面に、前記基準形状部の形成位置とは異なる位置に形成された変動形状部とを有する中空円筒の高温ガス炉用燃料コンパクト、前記基準形状部と前記変動形状部との位置関係から各々の高温ガス炉用燃料コンパクトを識別する方法、有底円筒の外枠と、前記外枠内に、この外枠と同心に配置された芯金と、高温ガス炉用燃料コンパクトの変動形状部を形成可能なパンチとを有する金型、前記金型を用いて、プレス成型する高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高温ガス炉用燃料コンパクト、高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法、金型、及び高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法に関し、特に詳しくは、高温ガス炉用燃料コンパクトをそれぞれ識別することができる高温ガス炉用燃料コンパクト、高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法、金型、及び高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法に関する。

高温ガス炉は、燃料を含む炉心構造を、熱容量が大きく、高温健全性の良好な黒鉛で構成している。この高温ガス炉においては、冷却ガスとして高温下でも化学反応の起こらないヘリウムガス等の気体を用いることにより、固有の安全性が高く、出口温度が高い冷却ガスを取り出すことが可能であり、約９００℃の高温熱を、発電はもちろん水素製造や化学プラント等、幅広い分野での安全な熱利用を可能にしている。

一方、この高温ガス炉に投入される高温ガス炉用燃料は、一般的に、燃料核と、この燃料核の周囲に被覆された被覆層とを備えて成る。燃料核は、例えば、二酸化ウランをセラミックス状に焼結してなる直径約３５０〜６５０μｍの微小粒子である。

被覆層は、４層構造を有し、燃料核表面側より、第一層、第二層、第三層、及び第四層を備えて成る。被覆粒子の直径は、例えば、約５００〜１０００μｍである。

第一層は、密度が約１ｇ/ｃｍ^３の低密度熱分解炭素からなり、ガス状の核分裂生成物（以下、「ＦＰ」と略す場合がある。）のガス溜めとしての機能及び燃料核のスウェリングを吸収するバッファとしての機能を有するものである。第二層は、密度が約１．８ｇ/ｃｍ^３の高密度熱分解炭素からなり、ガス状ＦＰを保持する機能を有するものである。

第三層は、密度が約３．２ｇ/ｃｍ^３の炭素珪素（以下、「ＳｉＣ」と略す場合がある。）からなり、固体ＦＰを保持する機能を有するものであり、被覆粒子の主要な強度材である。第四層は、第二層と同様の密度が約１．８ｇ/ｃｍ^３の高密度熱分解炭素からなり、ガス状ＦＰを保持する機能を有するとともに、第三層の保護層としての機能を有するものである。

以上のような高温ガス炉用燃料は、一般的に以下のような工程を経て製造される。まず、酸化ウランの粉末を硝酸に溶かし硝酸ウラニル原液とする。次に、この硝酸ウラニル原液に純水、増粘剤を添加し、攪拌して滴下原液とする。調製された滴下原液は、所定の温度に冷却され粘度を調製した後、細径の滴下ノズルを用いてアンモニア水溶液に滴下される。

このアンモニア水溶液に滴下された液滴は、アンモニア水溶液表面に達するまでの間に、アンモニアガスを吹きかけられる。このアンモニアガスによって、液滴表面をゲル化させるため、アンモニア水溶液表面到達時における変形を防止することができる。アンモニア水溶液中における硝酸ウラニルは、アンモニアと十分に反応し、重ウラン酸アンモニウム粒子（以下、「ＡＤＵ粒子」と略す場合がある。）となる。

この重ウラン酸アンモニウム粒子は、乾燥された後、大気中で焙焼され、三酸化ウラン粒子となる。さらに、三酸化ウラン粒子は、還元・焼結されることにより、高密度のセラミック状の二酸化ウラン粒子となる。この二酸化ウラン粒子をふるい分け、すなわち分級して、所定の粒子径を有する燃料核を得る。

この燃料核を流動床に装荷し、被覆層を形成するためのガスを熱分解して、燃料核表面に被覆層を形成する。被覆層の第一層の低密度熱分解炭素の場合は、約１４００℃でアセチレンを熱分解する。また、被覆層の第二層、第四層の高密度熱分解炭素である場合は、約１４００℃でプロピレンを熱分解する。さらに、被覆層の第三層がＳｉＣである場合は、約１６００℃でメチルトリクロロシランを熱分解する。

被覆層が形成され、被覆燃料粒子を形成した後、さらにバインダーによって、黒鉛粉末を付着させて、オーバーコート粒子が得られる。このオーバーコート粒子を中空円筒形状又は円柱形状にプレス成型し、焼成して燃料コンパクトを得る(非特許文献１〜５ 参照)。

Ｓ．Ｋａｔｏ "Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＨＴＴＲ Ｆｉｒｓｔ Ｌｏａｄｉｎｇ ｆｕｅｌ"，ＩＡＥＡ-ＴＥＣＤＯＣ-１２１０，１８７ （２００１） Ｎ．Ｋｉｔａｍｕｒａ "Ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｒｅ ｆｕｅｌ ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ＨＴＴＲ" ＩＡＥＡ−ＴＥＣＤＯＣ−９８８，３７３（１９９７） 林 君夫、"高温工学試験研究炉の設計方針、製作性及び総合的健全性評価"ＪＡＥＲＩ−Ｍ ８９−１６２（１９８９） 湊 和生、"高温ガス炉燃料製造の高度技術の開発"ＪＡＥＲＩ−Ｒｅｓｅａｃｈ ９８−０７０（１９９８） 長谷川正義、三島良績 監修「原子炉材料ハンドブック」昭和５２年１０月３１日発行 ２２１−２４７頁、日刊工業新聞社

燃料コンパクトは、それに含まれる核分裂物質の濃縮度又は質量をそれぞれの燃料コンパクトについて把握される必要があるため、燃料コンパクトのそれぞれに番号を付けて識別管理されている。この番号を付与する方法としては、以下のような方法が挙げられる。

第１の方法としては、例えば、予め番号を刻印した金型を用いて、プレス成型し、燃料コンパクトの端面にこの番号を転写する方法を挙げることができる。

第２の方法としては、燃料コンパクトの成型又は焼成後に、燃料コンパクトの表面を切削加工することにより、番号を刻字する方法を挙げることができる。

第３の方法としては、成型後の燃料コンパクトの表面に、例えば、インクを塗布することにより、番号を印字し、焼成することにより、焼き付ける方法を挙げることができる。

しかしながら、これらの方法には、以下のような問題点がある。

まず、第１の方法における問題点としては、燃料コンパクト毎に、番号を転写する必要があるので、核分裂物質の濃縮度又は質量が変わるたびに、金型を交換しなければならない。したがって、金型を交換するために、多大な労力がかかるとともに、必要数の金型を製作する費用も膨大になる。

次に、第２の方法における問題点としては、切削工具が被覆燃料粒子に接触した場合、被覆層を破損する可能性がある。また、切削により生ずる黒鉛粉末の回収を考慮する必要がある。また、回収した黒鉛粉末が廃棄物となる。

また、第３の方法における問題点としては、インクを塗布する装置、例えば、インクジェットプリンタ等を必要とするので、金型及びインクジェットプリンタ間の燃料コンパクトのハンドリング機構も必要となる。したがって、設備の管理が煩雑になるとともに、トラブル発生の原因となる。また、焼成を行うことにより、インクが炭化するので、燃料コンパクトの表面との色の区別を行うことが困難となる。したがって、印字された番号は、読み取りづらいので、自動読み取り装置等を用いる場合の自動化の障害となる。

さらに、燃料コンパクトを取り扱う際に、擦れることにより、燃料コンパクト表面に印字された番号に傷が付き、番号が消える、又は番号が読み取りづらくなる可能性がある。また、インクには、例えばホウ素等の中性子を吸収する物質を含まないインクを使用する必要があるので、原料及びインク塗布装置の選択肢が狭くなる。したがって、コスト高となりやすい。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、高温ガス炉用燃料コンパクトをそれぞれ識別することができる高温ガス炉用燃料コンパクト、高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法、金型、及び高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法を提供することをその課題とする。

前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、中空円筒に形成された高温ガス炉用燃料コンパクトであって、
前記中空円筒の端面に形成された基準形状部と、
前記中空円筒の端面に、前記基準形状部の形成位置とは異なる位置に形成された変動形状部とを有することを特徴とする高温ガス炉用燃料コンパクトであり、
請求項２は、前記変動形状部は、その数が複数である前記請求項１に記載の高温ガス炉用燃料コンパクトであり、
請求項３は、高温ガス炉用燃料コンパクト表面に形成された基準形状部と、高温ガス炉用燃料コンパクト表面に、かつ高温ガス炉用燃料コンパクト毎に異なる位置に形成された変動形状部との位置関係からそれぞれの高温ガス炉用燃料コンパクトを識別することを特徴とする高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法であり、
請求項４は、高温ガス炉用燃料コンパクトの一端面及び外周面を形成する有底円筒の外枠と、
高温ガス炉用燃料コンパクトの中空円筒内壁及び基準形状部を形成することができるように、前記外枠内に、この外枠と同心に配置された芯金と、
前記芯金を嵌挿した状態で、前記外枠の底面に向かって上下動可能に形成され、前記底面に向かう端面に高温ガス炉用燃料コンパクトの変動形状部を形成可能なパンチとを有することを特徴とする金型であり、
請求項５は、前記請求項４に記載の金型を用いて、被覆燃料粒子表面に黒鉛マトリックスを付着させてなるオーバーコート粒子をプレス成型することを特徴とする高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法である。

本発明によると、（１）高温ガス炉用燃料コンパクト毎に識別に必要な金型を用意する必要がなく、また同金型を交換する必要もなく、したがって、金型費用及び金型交換に要する人件費を大幅に低減して製造することができ、
（２）識別番号を刻字する際に被覆燃料粒子の被覆層を破損させてしまう危険性がなく、切削粉処理の問題もなく製造することができ、
（３）インクジェットプリンタ及びハンドリング装置を用意して識別番号を印字しないので、印字に関連する諸設備の管理が不要となり、
（４）インクを用いて印字する従来技術におけるように識別番号を読み取り難いという問題がなく、また、こすれ等により基準形状部及び／又は変動形状部に傷がついたとしても、基準形状部及び/又は変動形状部の、例えば、凹凸が喪失するわけではないので、常に正確に高温ガス炉用燃料コンパクト毎の識別をすることができ、
（５）画像処理により識別可能であり、画像処理装置と組み合わせることにより識別の自動化が可能となる、といった優れた高温ガス炉用燃料コンパクト及び高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法を提供することができる。

また、本発明によると、（１）高温ガス炉用燃料コンパクト毎に識別に必要な金型を用意する必要がなく、また同金型を交換する必要もなく、したがって、金型費用及び金型交換に要する人件費を大幅に低減して製造することができ、
（２）インクジェットプリンタ及びハンドリング装置を用意して識別番号を印字しないので、印字に関連する諸設備の管理が不要となる、といった優れた金型を提供することができる。

さらに、本発明によると、（１）高温ガス炉用燃料コンパクト毎に識別に必要な金型を用意する必要がなく、また同金型を交換する必要もなく、したがって、金型費用及び金型交換に要する人件費を大幅に低減して製造することができ、
（２）識別番号を刻字する際に被覆燃料粒子の被覆層を破損させてしまう危険性がなく、切削粉処理の問題もなく製造することができ、
（３）インクジェットプリンタ及びハンドリング装置を用意して識別番号を印字しないので、印字に関連する諸設備の管理が不要となる、といった優れた高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法を提供することができる。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る一例としての高温ガス炉用燃料コンパクト１は、中空部４を有する円筒形状に形成されてなる。高温ガス炉用燃料コンパクト１は、被覆燃料粒子２の表面に黒鉛マトリックス３を付着させてなるオーバーコート粒子をプレス成型することにより中空円筒形状に形成してなる。

図１に示されるように、高温ガス炉用燃料コンパクト１における中空部４は、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に対して同軸に形成されている。中空部４の内壁面５には、基準形状部６が形成されている。基準形状部６は、内壁面５から高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に向かって突出している凸部である。基準形状部６は、高温ガス炉用燃料コンパクト１の上端面７側から下端面８側を内壁面５に沿って、縦方向に延びている。

なお、上記したように、基準形状部６は、凸部であってもよく、内壁面５に対して凹む凹部であってもよい。このようにすれば、容易に、基準形状部６を形成することができる。

また、図９に示すように、前記基準形状部６の凸部の角部６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄは、Ｒ形状を有することが好ましい。このようにすれば、高温ガス炉用燃料コンパクト１の成型時に焼成を行う際に、高温ガス炉用燃料コンパクト１の体積が変化し、応力が集中することによる高温ガス炉用燃料コンパクト１の破壊を防止することができる。

一方、図１に示されるように、変動形状部９は、上端面７に形成されてなる。変動形状部９は、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に向かって、高温ガス炉用燃料コンパクト１の径方向に延びる凹部である。

図２に示されるように、変動形状部９は、前記基準形状部６と所定の位置関係を有している。この所定の位置関係としては、基準形状部６の凸部が突出する方向と、変動形状部９の凹部が延びる方向とが、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に対して、角度の差異を有することによる所定のずれ角θを有する場合を挙げることができる。

この所定のずれ角θが、例えば、２度づつ変位する場合には、識別可能な組み合わせとして、１８０通りの組み合わせをつくることができる。このずれ角θの大きさは、２度に限定されるものではなく、識別可能ならば１度でもよく、３度等としてもよく、特に制限されない。

また、図１０に示されるように、前記変動形状部９の凹部の角部９Ｅ、９Ｆ及び９Ｇは、Ｒ形状を有することが好ましい。このようにすれば、高温ガス炉用燃料コンパクト１の成型時に焼成を行う際に、高温ガス炉用燃料コンパクト１の体積が変化し、応力が集中することによる高温ガス炉用燃料コンパクト１の破壊を防止することができる。

また、図３に示されるように、前記変動形状部９が、複数形成されていてもよい。例えば、複数の変動形状部９として、第１変動形状部９Ａと、第２変動形状部９Ｂと、第３変動形状部９Ｃとを挙げることができる。

第１変動形状部９Ａは、上端面７に、かつ高温ガス炉用燃料コンパクト１の外周側に形成されてなる。第１変動形状部９Ａは、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に向かって、高温ガス炉用燃料コンパクト１の径方向に延びる凹部である。

第２変動形状部９Ｂは、上端面７に、かつ高温ガス炉用燃料コンパクト１の径方向の中央側に形成されてなる。第２変動形状部９Ｂは、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に向かって、高温ガス炉用燃料コンパクト１の径方向に延びる凹部である。

第３変動形状部９Ｃは、上端面７に、かつ高温ガス炉用燃料コンパクト１の内壁面５側に形成されてなる。第３変動形状部９Ｃは、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に向かって、高温ガス炉用燃料コンパクト１の径方向に延びる凹部である。

この場合、図３に示されるように、基準形状部６の凸部が突出する方向と、第１変動形状部９Ａ、第２変動形状部９Ｂ及び第３変動形状部９Ｃの凹部が延びる方向とが、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に対して、それぞれ所定のずれ角θ１、θ２、及びθ３を有することとなる。これらずれ角θ１、θ２、及びθ３が、例えば、２度づつ変位する場合には、識別可能な組み合わせとして、１８０×１８０×１８０通り、すなわち、５８３２０００通りの組み合わせをつくることができる。したがって、前記変動形状部９が、複数形成されることにより、基準形状部６に対する変動形状部９の位置関係の組み合わせを増加させ、結果として、高温ガス炉用燃料コンパクト１の識別番号を増加させることができる。なお、複数の変動形状部９として、第１変動形状部９Ａ、第２変動形状部９Ｂ、及び第３変動形状部９Ｃの３つ形成する例を挙げたが、これに限定されず、２つの変動形状部、４つ以上の変動形状部を形成するようにしてもよい。

一方、前記基準形状部６の凹部及び前記変動形状部９の凹部の深さが、高温ガス炉用燃料コンパクト１を構成する被覆燃料粒子２の表面上に付着させた黒鉛マトリックス３の厚さよりも小さいことが好ましい。このようにすれば、高温ガス炉用燃料コンパクト１のプレス成型の際に、黒鉛マトリックス３が流動せず、被覆燃料粒子２が元の位置に留まる場合においても、使用する金型の表面と被覆燃料粒子２とが接触し、被覆燃料粒子２の被覆層（図示せず。）を破壊することを防止することができる。

本発明に係る高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法は、高温ガス炉用燃料コンパクト１の表面に形成された基準形状部６と、高温ガス炉用燃料コンパクト１の表面に、かつ高温ガス炉用燃料コンパクト毎に異なる位置に形成された変動形状部９との位置関係からそれぞれの高温ガス炉用燃料コンパクトを識別することを基本とする。

図１に示されるような形状を有する高温ガス炉用燃料コンパクト１を形成する際に、前記基準形状部６及び前記変動形状部９をプレス成型により、高温ガス炉用燃料コンパクト１の形成と同時に形成することが好ましい。このようにすれば、プレス成型の装置のみで、本発明に係る方法を実施することができるので、成型時の設備の管理が容易である。

このプレス成型を行う際に、図４に示されるような、中空円筒状のパンチ１０を使用する。パンチ１０の端面には、突起１１が形成されている。突起１１は、パンチ１０の中心軸に向かって、パンチ１０の径方向に延びて形成されてなる。

また、このプレス成型を行う際に、図５に示されるような、円柱状の芯金１２を使用する。芯金１２の周面には、芯金１２の中心軸に向かって凹む凹部１３が形成されている。凹部１３は、軸方向に延びて形成されている。

プレス成型は、次のようにして行う。高温ガス炉用燃料コンパクトの一端面及び外周面を形成する有底円筒の外枠（図示せず。）の内部円筒空間内に、芯金１２を内部円筒空間の中心軸線と芯金１２の中心軸線とが一致するように配置し、前記外枠（図示せず。）と芯金１２とで形成される水平断面環状の空間内に、被覆燃料粒子２の表面に黒鉛マトリックス３を付着させてなるオーバーコート粒子を装填し、次いで、前記芯金１２をパンチ１０の中央貫通孔に挿入するようにして前記芯金１２にパンチ１０を装着する。

このときパンチ１０における突起１１を有する端面を外枠（図示せず。）に向かうように、パンチ１０を芯金１２に装着する。パンチ１０は、突起１１と芯金１２における凹部１３とが、所定のずれ角θ（図２参照）を有するように、芯金１２に装着される。

次いで、パンチ１０を外枠（図示せず。）に向かって押し動かし、このパンチ１０、芯金１２、及び外枠（図示せず。）により閉塞された空間内の前記オーバーコート粒子をプレス成型する。このようにして高温ガス炉用燃料コンパクト１が形成される。

次に、別の高温ガス炉用燃料コンパクト１をプレス成型する際には、芯金１２の凹部１３と、パンチ１０の突起１１とが前回プレス成型で得られた高温ガス炉用燃料コンパクト１におけるずれ角θと異なるずれ角θを有するように、パンチ１０を所定のずれ角だけ回転させて配置する。その後、プレス成型を行い、変動形状部９と前記基準形状部６とが所定のずれ角θを有する高温ガス炉用燃料コンパクト１が形成される。

以上の操作を繰り返すことにより、変動形状部９と前記基準形状部６とが異なる所定のずれ角θを有する、別々の高温ガス炉用燃料コンパクト１が複数形成される。

これら、複数の高温ガス炉用燃料コンパクト１は、例えば、図２に示されるように、高温ガス炉用燃料コンパクト１の上端面７側から、ＣＣＤカメラを用いて、画像処理により変動形状部９と前記基準形状部６とが所定のずれ角θを有することが測定される。この測定結果から、高温ガス炉用燃料コンパクト１の固有の識別番号が読み取られる。

なお、変動形状部９と前記基準形状部６とが所定のずれ角θを有することを測定する方法としては、他に、接触式又は反射式の測定方法を挙げることができる。接触式の測定方法としては、例えば、触診式のプローブ等を用いて、測定する方法を挙げることができる。また、反射式の測定方法としては、レーザーを用いた測定方法を挙げることができる。

上記したように、基準形状部６及び変動形状部９を形成し、前記基準形状部６と前記変動形状部９との位置関係、例えば、所定のずれ角θからそれぞれの高温ガス炉用燃料コンパクトの識別番号を読み取るので、高温ガス炉用燃料コンパクト１を成型する際に、成型に用いる金型を交換する必要はなく、多大な労力がかかることがない。また、高温ガス炉用燃料コンパクト１を構成する被覆燃料粒子２の被覆層を破損することがなく、切削等による切削粉等が発生することがない。また、高温ガス炉用燃料コンパクト１の取扱い時に傷がついたとしても基準形状部６及び変動形状部９がなくなることがなく、正確にそれぞれの高温ガス炉用燃料コンパクト１を識別することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの外形は円筒形でありその円筒形の軸線長さが所定の値に決定されていてその円筒形の両端面から突出する部位がないという条件を満たしつつ、基準形状部と変動形状部とが形成される。この変動形状部は、基準形状部に対する相対的な種々の位置関係および変動形状部自体の種々の形状の組み合わせにより、個々の高温ガス炉用燃料コンパクトの識別を可能にする。
例えば、図１及び図２に示されるように、変動形状部９は、高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に向かって、高温ガス炉用燃料コンパクト１の径方向に延びる凹部であった。図１及び図２に示される変動形状部９は、基準形状部６に対して角度θの位置で半径方向に延在するという位置関係及び変動形状部９の半径方向に延在する凹部形状により、高温ガス炉用燃料コンパクトが他の高温ガス炉用燃料コンパクトと識別される。変動形状部の形状としては、図６に示されるように、半球状に窪み、かつ円形の開口を有する凹部である変動形状部９Ｄのようにしてもよく、また、図示は略すが、三角錐、四角錐形状等、様々な形状を有するようにしてもよい。また、図１１に示されるように、変動形状部は、円周に沿って所定長さに形成された凹部９Ｈであってもよく、また、高温ガス炉用燃料コンパクトの端面に刻印された円周に沿って所定長さに形成された凹部９Ｉであってもよい。

また、図１に示されるように、基準形状部６は、内壁面５から高温ガス炉用燃料コンパクト１の中心軸に向かって突出している凸部であったが、これに限定されず、図７に示されるように、基準形状部６Ａは、内壁面５の一部が高温ガス炉用燃料コンパクト１の軸方向に延びる平坦面であってもよい。

さらに、円柱形状を有する高温ガス炉用燃料コンパクトの場合には、図８に示されるように、高温ガス炉用燃料コンパクト２１の上端面２２に、基準形状部２３及び変動形状部２４が形成されるようにしてもよい。基準形状部２３及び変動形状部２４の両方ともに凹部であってもよい。基準形状部２３は、高温ガス炉用燃料コンパクト２１の中心軸側に形成され、径方向に向かって延びる凹部である。変動形状部２４は、高温ガス炉用燃料コンパクト２１の外周側に形成され、径方向に向かって延びる凹部である。これら基準形状部２３及び変動形状部２４も所定のずれ角θ４を有している。

その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものでは無い。

（実施例）
上記したような手順で、図１に示されるような、高温ガス炉用燃料コンパクトを成型した。なお、成型した高温ガス炉用燃料コンパクトの直径は、２６ｍｍであり、その高さは、３９ｍｍであった。また、成型した基準形状部の凸部の幅は、１ｍｍであり、その高さは、０．３ｍｍであった。さらに、成型した変動形状部の凹部の幅は、１ｍｍであり、その深さは、０．３ｍｍであった。高温ガス炉用燃料コンパクトを成型した後、高温ガス炉用燃料コンパクトを約８００℃で脱脂し、約１８００℃で真空焼成を行った。

真空焼成がなされた高温ガス炉用燃料コンパクトをＣＣＤカメラによって、上端面側から、撮影した。撮影して得られた画像により基準形状部の凸部及び変動形状部の凹部が確認された。基準形状部の凸部及び変動形状部の凹部が確認されたことにより、これら基準形状部の凸部及び変動形状部の凹部のずれ角も認識することができた。このずれ角により、この高温ガス炉用燃料コンパクト固有の識別番号を読み取ることができた。

図１は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトを示す概略図である。 図２は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの上端面を示す概略図である。 図３は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの変形例を示す概略図である。 図４は、プレス成型を行う際に使用するパンチを示す概略図である。 図５は、プレス成型を行う際に使用する芯金を示す概略図である。 図６は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの変形例を示す概略図である。 図７は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの変形例を示す概略図である。 図８は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの変形例を示す概略図である。 図９は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの基準形状部を示す概略図である。 図１０は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの変動形状部を示す概略図である。 図１１は、本発明における高温ガス炉用燃料コンパクトの変動形状部を示す概略図である。

符号の説明

１ 高温ガス炉用燃料コンパクト
２ 被覆燃料粒子
３ 黒鉛マトリックス
４ 中空部
５ 内壁面
６ 基準形状部
６Ａ 基準形状部
６Ｂ、６Ｃ及び６Ｄ 凸部の角部
７ 上端面
８ 下端面
９ 変動形状部
９Ａ 第１変動形状部
９Ｂ 第２変動形状部
９Ｃ 第３変動形状部
９Ｄ 変動形状部
９Ｅ、９Ｆ及び９Ｇ 凹部の角部
９Ｈ 変動形状部
９Ｉ 変動形状部
１０ パンチ
１１ 突起
１２ 芯金
１３ 凹部
２１ 高温ガス炉用燃料コンパクト
２２ 上端面
２３ 基準形状部
２４ 変動形状部

Claims (5)

1. 中空円筒に形成された高温ガス炉用燃料コンパクトであって、
   前記中空円筒の端面に形成された基準形状部と、
   前記中空円筒の端面に、前記基準形状部の形成位置とは異なる位置に形成された変動形状部とを有することを特徴とする高温ガス炉用燃料コンパクト。
2. 前記変動形状部は、その数が複数である前記請求項１に記載の高温ガス炉用燃料コンパクト。
3. 高温ガス炉用燃料コンパクト表面に形成された基準形状部と、高温ガス炉用燃料コンパクト表面に、かつ高温ガス炉用燃料コンパクト毎に異なる位置に形成された変動形状部との位置関係からそれぞれの高温ガス炉用燃料コンパクトを識別することを特徴とする高温ガス炉用燃料コンパクト識別方法。
4. 高温ガス炉用燃料コンパクトの一端面及び外周面を形成する有底円筒の外枠と、
   高温ガス炉用燃料コンパクトの中空円筒内壁及び基準形状部を形成することができるように、前記外枠内に、この外枠と同心に配置された芯金と、
   前記芯金を嵌挿した状態で、前記外枠の底面に向かって上下動可能に形成され、前記底面に向かう端面に高温ガス炉用燃料コンパクトの変動形状部を形成可能なパンチとを有することを特徴とする金型。
5. 前記請求項４に記載の金型を用いて、被覆燃料粒子表面に黒鉛マトリックスを付着させてなるオーバーコート粒子をプレス成型することを特徴とする高温ガス炉用燃料コンパクト製造方法。
   
   
   
   

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