JP2761225B2 - 混合酸化物（Ｕ，Ｐｕ）Ｏ▲下２▼ベースの核燃料ペレットの製造方法 - Google Patents
混合酸化物（Ｕ，Ｐｕ）Ｏ▲下２▼ベースの核燃料ペレットの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、特に軽水炉及び重水炉、殊に加圧水型原子
炉に有用な混合酸化物（U,Pu）O2ベースの核燃料ペレッ
トの製造方法に係る。
炉に有用な混合酸化物（U,Pu）O2ベースの核燃料ペレッ
トの製造方法に係る。
より詳細には本発明は、乾式研削（rectification a
sec）適正及び常用の使用済み核燃料再処理溶液中での
溶解適性が改良された焼結核燃料ペレットを製造し得る
方法に係る。
sec）適正及び常用の使用済み核燃料再処理溶液中での
溶解適性が改良された焼結核燃料ペレットを製造し得る
方法に係る。
この種の核燃料ペレットの現行の製造方法の１つが、
「Techniques de I′Ingenieur−Genie Nucleaire−B36
30−１〜3630−10」に記載されている。該文献に記載の
方法は、UO2とPuO2との粉末混合物を出発材料とし、該
混合物を粉砕し、圧縮成形し、造粒し、次にペレット化
及び焼結によって処理する方法である。
「Techniques de I′Ingenieur−Genie Nucleaire−B36
30−１〜3630−10」に記載されている。該文献に記載の
方法は、UO2とPuO2との粉末混合物を出発材料とし、該
混合物を粉砕し、圧縮成形し、造粒し、次にペレット化
及び焼結によって処理する方法である。
第１図に概略的に示すように上記方法では、UO2とPuO
2との粉末を出発材料とし、使用される粉末の種々のロ
ットの同位体特性及び金属−酸合物比を考慮しながら、
所望のプルトニウム含量を得るために必要な割合で粉末
出発材料を混合する。即ち、第１の配合工程で、規定プ
ルトニウム含量を得るために必要な量の粉末UO2とPuO2
とを混合する。次に第２の粉砕工程で粉末凝集体を破壊
すべく硬質材料ボールをいれた円筒容器で材料を粉砕
し、諸成分を十分に混合し、粉末粒子を微細化して焼結
適性を高める。得られた粉末を次の第３の造粒工程で圧
縮成形し、得られた圧粉体をクラッシャで微細化し、所
望の粒度を得るように篩分けし、粉末をより高密度のほ
ぼ球状の物質に変換する。この処理後、得られた顆粒状
材料にステアリン酸亜鉛またはステアリン酸カルシウム
のごとき潤滑剤を添加して潤滑処理する。次に往復プレ
スまたは回転プレスで顆粒を定圧圧縮してペレット化す
る。最後に、最終特性をもつ高密度ペレットを得るよう
に焼結する。
2との粉末を出発材料とし、使用される粉末の種々のロ
ットの同位体特性及び金属−酸合物比を考慮しながら、
所望のプルトニウム含量を得るために必要な割合で粉末
出発材料を混合する。即ち、第１の配合工程で、規定プ
ルトニウム含量を得るために必要な量の粉末UO2とPuO2
とを混合する。次に第２の粉砕工程で粉末凝集体を破壊
すべく硬質材料ボールをいれた円筒容器で材料を粉砕
し、諸成分を十分に混合し、粉末粒子を微細化して焼結
適性を高める。得られた粉末を次の第３の造粒工程で圧
縮成形し、得られた圧粉体をクラッシャで微細化し、所
望の粒度を得るように篩分けし、粉末をより高密度のほ
ぼ球状の物質に変換する。この処理後、得られた顆粒状
材料にステアリン酸亜鉛またはステアリン酸カルシウム
のごとき潤滑剤を添加して潤滑処理する。次に往復プレ
スまたは回転プレスで顆粒を定圧圧縮してペレット化す
る。最後に、最終特性をもつ高密度ペレットを得るよう
に焼結する。
上記の方法ではすべての点で所望の規格を充足するた
め極めて良質の核燃料ペレットが得られる。
め極めて良質の核燃料ペレットが得られる。
しかしながら、上記方法で製造されたペレットは十分
な研削適性を与える内部組織をもたないので、研削中に
亀裂及びアスペクト欠陥を生じる恐れがある。
な研削適性を与える内部組織をもたないので、研削中に
亀裂及びアスペクト欠陥を生じる恐れがある。
上記の焼結ペレット製造方法はまた、使用済みペレッ
トの再処理作業中のプルトニウムの完全溶解に関しても
いくつか問題がある。何故なら、これらのペレットは原
子炉内で恒温の作用を受け、その結果、溶解し難い耐熱
性酸化プルトニウムが形成されるからである。
トの再処理作業中のプルトニウムの完全溶解に関しても
いくつか問題がある。何故なら、これらのペレットは原
子炉内で恒温の作用を受け、その結果、溶解し難い耐熱
性酸化プルトニウムが形成されるからである。
また、プルトニウムの損失を少なくし同時に処理廃棄
物が不溶プルトニウムを含有しないようにするために
は、使用済みペレット中に存在するプルトニウムの溶解
率を高めることが重要である。
物が不溶プルトニウムを含有しないようにするために
は、使用済みペレット中に存在するプルトニウムの溶解
率を高めることが重要である。
本発明の目的は、混合酸化物（U,Pu）O2ベースの核燃
料ペレットの製造方法において、ペレットの（U,Pu）固
相の均質性を改良し、この結果再処理中の溶解適性を向
上させ、同時に乾式研削適性のよいペレットを製造し得
る方法を提供することである。
料ペレットの製造方法において、ペレットの（U,Pu）固
相の均質性を改良し、この結果再処理中の溶解適性を向
上させ、同時に乾式研削適性のよいペレットを製造し得
る方法を提供することである。
粉末UO2及びPuO2を出発材料としペレット化及び焼結
によって、規定のプルトニウム含量をもつウランとプル
トニウムとの混合酸化物をベースとする核燃料ペレット
を製造する本発明方法の特徴は、ペレット化及び焼結に
よって処理される粉末材料が250μｍ以下の粒度をもつ
粒子から成り、前記粉末材料が、 （ａ）規定含量を上回るプルトニウム含量をもつUO2及
びPuO2の第１粉末混合物を配合し、 （ｂ）前記第１粉末混合物をボールミルで1.5〜2.5時間
粉砕し、 （ｃ）規定のプルトニウム含量をもつ第２粉末混合物を
得るために前記粉砕された第１粉末混合物に粉末UO2を
添加し、 （ｄ）前記で得られた第２粉末混合物を15〜30分間粉砕
し、 （ｅ）ペレット化及び焼結処理すべき粉末材料を収集す
るために、前記粉砕された第２粉末混合物を篩目サイズ
250μｍ以下の篩によって強制選別する順次工程によっ
て得られることである。
によって、規定のプルトニウム含量をもつウランとプル
トニウムとの混合酸化物をベースとする核燃料ペレット
を製造する本発明方法の特徴は、ペレット化及び焼結に
よって処理される粉末材料が250μｍ以下の粒度をもつ
粒子から成り、前記粉末材料が、 （ａ）規定含量を上回るプルトニウム含量をもつUO2及
びPuO2の第１粉末混合物を配合し、 （ｂ）前記第１粉末混合物をボールミルで1.5〜2.5時間
粉砕し、 （ｃ）規定のプルトニウム含量をもつ第２粉末混合物を
得るために前記粉砕された第１粉末混合物に粉末UO2を
添加し、 （ｄ）前記で得られた第２粉末混合物を15〜30分間粉砕
し、 （ｅ）ペレット化及び焼結処理すべき粉末材料を収集す
るために、前記粉砕された第２粉末混合物を篩目サイズ
250μｍ以下の篩によって強制選別する順次工程によっ
て得られることである。
本発明方法においては、1.5〜2.5時間にわたる第１混
合物の粉砕、より短い時間即ち15〜30分間にわたる第２
混合物の粉砕、篩目サイズ250μｍの篩を用いた強制選
別を順次行なうことによって、造粒処理を要せずに直接
ペレット化できる粉末材料を得ることが可能である。更
に、前記継続する２つの粉砕処理を用い且つ規定含量を
上回るプトニウム含量をもつUO2とPuO2との粉末混合物
をUO2粉末で希釈することによって、混合物の均質性が
改良され、従ってペレットのラウン−プルトニウム固相
の均質性が向上する。
合物の粉砕、より短い時間即ち15〜30分間にわたる第２
混合物の粉砕、篩目サイズ250μｍの篩を用いた強制選
別を順次行なうことによって、造粒処理を要せずに直接
ペレット化できる粉末材料を得ることが可能である。更
に、前記継続する２つの粉砕処理を用い且つ規定含量を
上回るプトニウム含量をもつUO2とPuO2との粉末混合物
をUO2粉末で希釈することによって、混合物の均質性が
改良され、従ってペレットのラウン−プルトニウム固相
の均質性が向上する。
本発明方法の実施態様によれば、工程（ｃ）で更に、
製造不良品の粉砕によって得られた再利用混合酸化物
（U,Pu）O2粉末を添加する。この再利用粉末の添加を第
１混合物の粉砕後に行なうので再利用率が高い。しかし
ながら、再利用粉末の添加量は第２混合物の15重量％以
下が好ましい。
製造不良品の粉砕によって得られた再利用混合酸化物
（U,Pu）O2粉末を添加する。この再利用粉末の添加を第
１混合物の粉砕後に行なうので再利用率が高い。しかし
ながら、再利用粉末の添加量は第２混合物の15重量％以
下が好ましい。
好ましくはこの再利用粉末は、ペレット不良品の粉砕
によって得られる。この粉砕は、ウラン−チタンのごと
きウラン合金から成るボールをいれたボールミルで６時
間以上行なわれ、得られた粉末を150μｍ以下のサイズ
に篩別する。
によって得られる。この粉砕は、ウラン−チタンのごと
きウラン合金から成るボールをいれたボールミルで６時
間以上行なわれ、得られた粉末を150μｍ以下のサイズ
に篩別する。
本発明の別の特徴及び利点は、添付図面に基づく以下
の非限定的な記載によってより十分に理解されよう。
の非限定的な記載によってより十分に理解されよう。
第２図によれば本発明方法は、規定プルトニウム含量
をもちペレット化及び焼成処理すべき第２粉末混合物を
得るまでに３つの処理段階を含む。
をもちペレット化及び焼成処理すべき第２粉末混合物を
得るまでに３つの処理段階を含む。
第１段階は、所望の同位体組成をもち規定含量を上回
るプルトニウム含量をもちしかもある程度の均質性を維
持している第１混合物を得るために、粉末UO2及びPuO2
のロットを配合する。このためには使用される粉末PuO2
の全部のロットの特性値を予め知る必要がある。この配
合のために、規定の値を上回る且つ好ましくは常に25重
量％未満に維持されたプルトニウム含量をもつPuO2及び
UO2の粉末混合物を形成するように、種々の成分をミリ
レム以上の相対精度で計量する。
るプルトニウム含量をもちしかもある程度の均質性を維
持している第１混合物を得るために、粉末UO2及びPuO2
のロットを配合する。このためには使用される粉末PuO2
の全部のロットの特性値を予め知る必要がある。この配
合のために、規定の値を上回る且つ好ましくは常に25重
量％未満に維持されたプルトニウム含量をもつPuO2及び
UO2の粉末混合物を形成するように、種々の成分をミリ
レム以上の相対精度で計量する。
必要な場合、混合物に導入する前に粉末PuO2をカ焼し
てもよい。該粉末は一般に、0.5〜40μｍの平均粒度を
もち使用済みの燃料の再処理装置から供給される。使用
される粉末UO2は平均粒度50〜1000μｍをもつ。該粉末
は一般に硝酸ラウニルまたは六フッ化ウランを出発材料
として化学的方法によって得られる。
てもよい。該粉末は一般に、0.5〜40μｍの平均粒度を
もち使用済みの燃料の再処理装置から供給される。使用
される粉末UO2は平均粒度50〜1000μｍをもつ。該粉末
は一般に硝酸ラウニルまたは六フッ化ウランを出発材料
として化学的方法によって得られる。
第１粉末混合物の配合後に、第２粉砕工程で第２混合
物を均質化し、より微細な粉末を得る。これは一般に、
非合金ウランまたはスチールのごとき硬質材料からなる
ボールをいれたボールミル内で行なわれる。ボールミル
は例えば容積60でボール充填量350kgである。粉砕時
間は一般に1.5〜2.5時間である。
物を均質化し、より微細な粉末を得る。これは一般に、
非合金ウランまたはスチールのごとき硬質材料からなる
ボールをいれたボールミル内で行なわれる。ボールミル
は例えば容積60でボール充填量350kgである。粉砕時
間は一般に1.5〜2.5時間である。
この処理後、粉砕した第１粉末混合物に粉末UO2を添
加して第２粉末混合物を配合する。これにより、第１粉
末混合物がUO2によって希釈され、規定のプルトニウム
含量をもつ第２粉末混合物を得られる。この段階では、
添加される粉末UO2を1/1000を上回る相対精度で計量す
る。
加して第２粉末混合物を配合する。これにより、第１粉
末混合物がUO2によって希釈され、規定のプルトニウム
含量をもつ第２粉末混合物を得られる。この段階では、
添加される粉末UO2を1/1000を上回る相対精度で計量す
る。
本発明方法の別の実施態様によればまたこの段階で、
製造不良品の再利用粉末（U,PU）O2（シャモット）を添
加する。特殊な配慮を与えずに再利用粉末を添加できる
ように、該再利用粉末が製造すべきペレットに等しい同
位体特性（プルトニウム含量）をもつのが好ましい。し
かしながら近い同位体特性をもつ再利用粉末の使用も可
能である。製造中の材料の製造不良品から再利用粉末が
得られる場合には同位体特性に関して全く問題がない。
再利用粉末を別のソースから得る場合には、再利用粉末
の物理化学的特性値を考慮にいれ、製造すべきペレット
の特性値に応じて配合を行なう。前記のごとく、再利用
粉末は、ウラン−チタンボールをいれたボールミルでペ
レット不良品を６時間以上粉砕し篩目サイズ150μｍ以
下の篩で選別することによって得られる。
製造不良品の再利用粉末（U,PU）O2（シャモット）を添
加する。特殊な配慮を与えずに再利用粉末を添加できる
ように、該再利用粉末が製造すべきペレットに等しい同
位体特性（プルトニウム含量）をもつのが好ましい。し
かしながら近い同位体特性をもつ再利用粉末の使用も可
能である。製造中の材料の製造不良品から再利用粉末が
得られる場合には同位体特性に関して全く問題がない。
再利用粉末を別のソースから得る場合には、再利用粉末
の物理化学的特性値を考慮にいれ、製造すべきペレット
の特性値に応じて配合を行なう。前記のごとく、再利用
粉末は、ウラン−チタンボールをいれたボールミルでペ
レット不良品を６時間以上粉砕し篩目サイズ150μｍ以
下の篩で選別することによって得られる。
任意に再利用粉末を含む第２粉末混合物の配合後、第
４の粉砕工程を行なう。使用される粉末UO2の物理的特
性を低下させずにしかも混合物に十分な均質性を与える
ように、該粉砕工程は一般には15〜30分間の比較的短時
間で行なう。この粉砕は、先に第１粉末混合物の粉砕処
理で使用されたボールと同タイプの非合金ウランボール
を用いたボールミルで行なわれてもよい。
４の粉砕工程を行なう。使用される粉末UO2の物理的特
性を低下させずにしかも混合物に十分な均質性を与える
ように、該粉砕工程は一般には15〜30分間の比較的短時
間で行なう。この粉砕は、先に第１粉末混合物の粉砕処
理で使用されたボールと同タイプの非合金ウランボール
を用いたボールミルで行なわれてもよい。
この処理後に、第５の混合物の篩別工程を行なって、
250μｍ以下の粒度をもつ画分を回収する。この篩別
は、篩目サイズ250μｍ以下の篩を用いて強制的に行な
う。
250μｍ以下の粒度をもつ画分を回収する。この篩別
は、篩目サイズ250μｍ以下の篩を用いて強制的に行な
う。
この処理によって、所望粒度の粉末が選別され、直接
ペレット化に適した所望の特性値をもつ粉末が得られ
る。
ペレット化に適した所望の特性値をもつ粉末が得られ
る。
実際、ボールミルで混合される粉末の粒度スペクトル
は一般に極めて広い範囲に及び、数μｍから1mm以上で
ある。篩目サイズ250μｍ以下の篩を強制通過させるこ
とによって、後のペレット化及び焼結処理に有利な精度
をもつ粉末が得られる。
は一般に極めて広い範囲に及び、数μｍから1mm以上で
ある。篩目サイズ250μｍ以下の篩を強制通過させるこ
とによって、後のペレット化及び焼結処理に有利な精度
をもつ粉末が得られる。
従って、本発明方法では、従来技術で必要であった造
粒工程を削除し得る。その理由は、第１粉末混合物を粉
末UO2で希釈し次に短時間粉砕することによって、250μ
ｍ以下の粒度に選別後にペレット化処理に適した特性値
をもつ粉末材料が得られるからである。
粒工程を削除し得る。その理由は、第１粉末混合物を粉
末UO2で希釈し次に短時間粉砕することによって、250μ
ｍ以下の粒度に選別後にペレット化処理に適した特性値
をもつ粉末材料が得られるからである。
第６の潤滑工程は、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を
0.5重量％以下の割合で使用する。使用材料に応じて混
合時間を選択し、１回の処理または複数の連続処理を行
なうことが可能である。該混合時間は、混合物に十分な
均質性を与えるように選択される。使用される潤滑剤例
えばステアリン酸亜鉛を、凝集体を除去すべく予め乾燥
し篩目50μｍの篩で選別しておく。
0.5重量％以下の割合で使用する。使用材料に応じて混
合時間を選択し、１回の処理または複数の連続処理を行
なうことが可能である。該混合時間は、混合物に十分な
均質性を与えるように選択される。使用される潤滑剤例
えばステアリン酸亜鉛を、凝集体を除去すべく予め乾燥
し篩目50μｍの篩で選別しておく。
この粉末材料から得られる焼結ペレットの密度が所望
の規格に比較して過度に高い場合、例えばアゾジカルボ
ンアミドのごとき発泡剤を粉末に添加する。
の規格に比較して過度に高い場合、例えばアゾジカルボ
ンアミドのごとき発泡剤を粉末に添加する。
この場合、予め乾燥し篩目50μｍの篩に通して選別し
た潤滑剤と発泡剤とを適当な割合で予め混合することに
よって発泡剤と潤滑剤とを同時に導入する。発泡剤の含
量は粉末混合物の0.01〜0.5重量％である。
た潤滑剤と発泡剤とを適当な割合で予め混合することに
よって発泡剤と潤滑剤とを同時に導入する。発泡剤の含
量は粉末混合物の0.01〜0.5重量％である。
第７のペレット化工程は油圧プレスで行なう。定期的
採取試料によって得られたペレットの幾何学特性及びア
スペクト特性に従って油圧プレスのパラメータを最適に
調整する。規格に適合するペレットは、焼結ボートにバ
ルクの状態で直接導入される。この際、衝撃及び摩擦を
厳密に最小限に抑制しボート当たりのペレットの量がボ
ート毎に実質的に等しい量になるように調節する。
採取試料によって得られたペレットの幾何学特性及びア
スペクト特性に従って油圧プレスのパラメータを最適に
調整する。規格に適合するペレットは、焼結ボートにバ
ルクの状態で直接導入される。この際、衝撃及び摩擦を
厳密に最小限に抑制しボート当たりのペレットの量がボ
ート毎に実質的に等しい量になるように調節する。
第８の焼結工程は、粗ペレットに対する潤滑剤及び任
意に発泡剤の放射線分解作用を抑制するためにペレット
化後のできるだけ早い時期に行なう。
意に発泡剤の放射線分解作用を抑制するためにペレット
化後のできるだけ早い時期に行なう。
焼結は従来技術同様に、温度1650℃〜1750℃、好まし
くは1670℃±20℃を用い、還元ガス例えば７％の水素を
含む水素−アルゴン雰囲気下に行なう。好ましくは、存
在する材料の金属学的拡散を改良し混合酸化物のO/Mを
2.00に近い値に安定化させるために焼結雰囲気を湿潤化
する。
くは1670℃±20℃を用い、還元ガス例えば７％の水素を
含む水素−アルゴン雰囲気下に行なう。好ましくは、存
在する材料の金属学的拡散を改良し混合酸化物のO/Mを
2.00に近い値に安定化させるために焼結雰囲気を湿潤化
する。
焼結雰囲気のH2O/H2比は、一般にはモリブデンから成
る焼結ボート及び加熱素子の酸化を防止するように制限
及び制御される。
る焼結ボート及び加熱素子の酸化を防止するように制限
及び制御される。
焼結後、直径規格を充足するペレットを得るために、
心なし乾式研削盤（rectifieuse sans centre et a se
c）でペレットを研削処理する。
心なし乾式研削盤（rectifieuse sans centre et a se
c）でペレットを研削処理する。
本発明方法で得られたペレットは、一般に、以下の特
性をもつ。
性をもつ。
−溶解適性:5.5N硝酸水溶液中で６時間沸騰させた後の
不溶プルトニウムの量を測定しプルトニウム総量と比較
することによって溶解適性を測定する。不溶プルトニウ
ム／総プルトニウムの割合は0.2重量％以下である。
不溶プルトニウムの量を測定しプルトニウム総量と比較
することによって溶解適性を測定する。不溶プルトニウ
ム／総プルトニウムの割合は0.2重量％以下である。
−ペレットの組織：一般に100μｍ以下のサイズをもつP
uO2粒子が均一分布した極めて均質性のよい組織が観察
される。
uO2粒子が均一分布した極めて均質性のよい組織が観察
される。
−孔径≦10μｍ。
−理論密度の95％を上回る密度（発泡剤非添加）。
以下の実施例は、本発明方法の使用によって得られた
結果を示す。
結果を示す。
実施例１ まず、再処理工場から得られた平均粒度10μｍの粉末
PuO2と硝酸ウラニルの化学的処理によって得られた平均
粒度100μｍの粉末UO2とを出発材料とし、プルトニウム
25重量％を含有する材料30kgから成る第１混合物を配合
する。
PuO2と硝酸ウラニルの化学的処理によって得られた平均
粒度100μｍの粉末UO2とを出発材料とし、プルトニウム
25重量％を含有する材料30kgから成る第１混合物を配合
する。
この第１混合物をウランボールミルで６時間粉砕し、
この第１粉末混合物に同じ粉末UO2を添加してプルトニ
ウム含量５％をもつUO2とPuO2との第２混合物を得る。
次に、同じウランボールミルで第２混合物を20分間粉砕
し、篩目サイズ250μｍの篩に通して選別する。
この第１粉末混合物に同じ粉末UO2を添加してプルトニ
ウム含量５％をもつUO2とPuO2との第２混合物を得る。
次に、同じウランボールミルで第２混合物を20分間粉砕
し、篩目サイズ250μｍの篩に通して選別する。
次に、0.4％のステアリン酸亜鉛を粉末に添加し、油
圧プレスで圧力300MPa（3t/cm2）でペレット化する。得
られたペレットを次に連続加熱炉で93％のアルゴン７％
の水素とから成る水素添加アルゴン雰囲気下に1680℃で
約24時間焼結する。焼結及び冷却後、得られた焼結ペレ
ットを乾式研削処理し、次に常用の製造コントロール処
理を行なう。
圧プレスで圧力300MPa（3t/cm2）でペレット化する。得
られたペレットを次に連続加熱炉で93％のアルゴン７％
の水素とから成る水素添加アルゴン雰囲気下に1680℃で
約24時間焼結する。焼結及び冷却後、得られた焼結ペレ
ットを乾式研削処理し、次に常用の製造コントロール処
理を行なう。
得られたペレットは以下の特性値をもつ。
−溶解適性：不溶Pu/総Pu＝0.16重量％、 −PuO2の粒度:20μｍ未満、 −密度：理論密度の95.4％、 −連続気泡の気孔率:0.8％、 −独立気泡の気孔率:3.8％、 −孔径:10μｍ未満。
実施例２ 第３工程でプルトニウム10重量％を含有する第２混合
物を得るために、焼結ペレット不良品をウランボールミ
ルで６時間粉砕することによって得られたPu含量10％を
もつ再利用粉末15重量％と粉末UO2とを添加する以外は
実施例１と同様に処理する。
物を得るために、焼結ペレット不良品をウランボールミ
ルで６時間粉砕することによって得られたPu含量10％を
もつ再利用粉末15重量％と粉末UO2とを添加する以外は
実施例１と同様に処理する。
研削後に得られたペレットは実施例１のペレットと同
様の特性値をもつ。
様の特性値をもつ。
比較のために従来技術の方法で得られた焼結ペレット
は以下の特性値をもつ。
は以下の特性値をもつ。
−溶解適性：不溶Pu/総合Puは１％に近い値、 −乾式研削処理後のペレットに亀裂発生。
従って、本発明方法によって、得られたペレットの乾
式研削適性が改良され同時にペレットの溶解適性が改良
されることが判明した。
式研削適性が改良され同時にペレットの溶解適性が改良
されることが判明した。
第１図は従来技術によるペレット製造方法の諸工程を示
す概略説明図、第２図は本発明によるペレット製造方法
の諸工程を示す概略説明図である。
す概略説明図、第２図は本発明によるペレット製造方法
の諸工程を示す概略説明図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−53798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−89195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−75185（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−12557（ＪＰ，Ｂ２) 「原子炉材料ハンドブック」，初版, （昭52−10−31），日刊工業新聞社, Ｐ．167−173 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 3/62 G21C 21/02
Claims (10)
- 【請求項１】粉末UO2及びPuO2を出発材料としペレット
化及び焼結によって、規定のプルトニウム含量をもつウ
ラン及びプルトニウムの混合酸化物をベースとする核燃
料ペレットを製造する方法において、ペレット化及び焼
結によって処理すべき粉末材料が250μｍ以下の粒度を
もつ粒子から成り、前記粉末材料が、 （ａ）規定含量を上回るプルトニウム含量をもつUO2及
びPuO2の第１粉末混合物を配合し、 （ｂ）前記第１粉末混合物をボールミルで1.5〜2.5時間
粉砕し、 （ｃ）規定のプルトニウム含量をもつ第２粉末混合物を
得るために前記粉砕された第１粉末混合物に粉末UO2を
添加し、 （ｄ）前記で得られた第２粉末混合物を15〜30分間粉砕
し、 （ｅ）ペレット化及び焼結処理すべき粉末材料を収集す
るために前記粉砕された第２粉末混合物を篩目サイズ25
0μｍ以下の篩にかけて強制選別する順次工程によって
得られることを特徴とする方法。 - 【請求項２】第１混合物のプルトニウム含量が25重量％
以下であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】工程（ｃ）で更に、製造不良品の粉砕によ
って得られた規定のプルトニウム含量をもつ再利用混合
酸化物（U,Pu）O2の粉末を添加することを特徴とする請
求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】再利用粉末の添加量が第２混合物の15重量
％以下であることを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】再利用粉末が粒度150μｍ以下の粒子から
成ることを特徴とする請求項３または４に記載の方法。 - 【請求項６】ペレット化及び焼結によって処理される粉
末材料に潤滑剤及び任意に発泡剤を添加することを特徴
とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。 - 【請求項７】発泡剤がアゾジカルボンアミドであること
を特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】油圧プレスによってペレット化を行なうこ
とを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項９】任意に湿潤した水素雰囲気下に温度1650℃
〜1690℃で焼結することを特徴とする請求項１から８の
いずれかに記載の方法。 - 【請求項１０】焼結ペレットを乾式研削処理することを
特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8714780A FR2622343B1 (fr) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | Procede de fabrication de pastilles de combustible nucleaire a base d'oxyde mixte (u, pu)o2 |
| FR8714780 | 1987-10-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148994A JPH01148994A (ja) | 1989-06-12 |
| JP2761225B2 true JP2761225B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=9356163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63269276A Expired - Lifetime JP2761225B2 (ja) | 1987-10-26 | 1988-10-25 | 混合酸化物（Ｕ，Ｐｕ）Ｏ▲下２▼ベースの核燃料ペレットの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2761225B2 (ja) |
| FR (1) | FR2622343B1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5932930A (en) * | 1994-06-28 | 1999-08-03 | General Electric Company | Method for fabricating mixed oxide fuel |
| BE1009054A6 (fr) * | 1995-02-14 | 1996-11-05 | Siemens Ag | Procede de fabrication de comprimes d'oxyde mixte de (u, pu)o2. |
| FR2738076B1 (fr) * | 1995-08-25 | 1997-09-26 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de pastilles de combustible nucleaire a base d'oxyde mixte (u, pu)o2 avec addition d'un produit organique soufre |
| TW359837B (en) * | 1996-09-18 | 1999-06-01 | Siemens Ag | Nuclear fuel sinter substance, method for manufacturing a nuclear fuel sinter substance and the fuel rod with an encasing tube |
| JP3170468B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2001-05-28 | 核燃料サイクル開発機構 | 核燃料ペレットの製造方法 |
| FR2786116B1 (fr) * | 1998-11-19 | 2001-01-12 | Franco Belge Combustibles | Procede et installation de traitement d'une poudre combustible nucleaire |
| JP2002536628A (ja) | 1999-01-26 | 2002-10-29 | ベルゴニュークレール・ソシエテ・アノニム | （Ｕ，Ｐｕ）Ｏ２混合酸化物核燃料スクラップの乾式リサイクル方法 |
| ES2219963T3 (es) * | 1999-09-06 | 2004-12-01 | European Community | Procedimiento para la fabricacion de pastillas de combustible nuclear de tipo mox. |
| DE19944984C1 (de) * | 1999-09-20 | 2000-12-21 | Siemens Ag | Inhomogenes Kernbrennstoff-Pellet |
| KR100424331B1 (ko) * | 2001-05-07 | 2004-03-24 | 한국수력원자력 주식회사 | Ｍ３ｏ８ 스크랩 분말의 첨가방법 및 소결공정에 의한혼합핵연료 펠렛의 특성제어기술 |
| FR2827072B1 (fr) * | 2001-07-04 | 2005-12-02 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un materiau combustible nucleaire composite constitue d'amas d'(u,pu)o2 disperses dans une matrice de uo2 |
| FR2827071B1 (fr) | 2001-07-04 | 2003-09-05 | Commissariat Energie Atomique | Procede de sulfuration d'une poudre d'uo2 et procede de fabrication de pastilles de combustible nucleaire a base d'uo2 ou oxide mixte (u,pu)o2 avec addition de soufre |
| FR2835451B1 (fr) * | 2002-02-07 | 2004-11-26 | Cogema | Procede et dispositif de tamisage-forcage; preparation d'un melange intime de produits pulverulents |
| FR2860639B1 (fr) * | 2003-10-06 | 2008-12-05 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de pastilles de combustible nucleaire a base d'oxyde mixte d'uranium et de plutonium. |
| FR2860638A1 (fr) * | 2003-10-06 | 2005-04-08 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de pastilles d'un combustible nucleaire a base d'oxyde mixte (u,pu) o2 ou (u,th)o2 |
| FR2997786B1 (fr) * | 2012-11-08 | 2018-12-07 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Combustible nucleaire oxyde regulateur des produits de fissions corrosifs additive par au moins un systeme oxydo-reducteur |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2611750C3 (de) * | 1976-03-19 | 1979-08-09 | Alkem Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur Herstellung von Kernbrennstofftabletten |
| GB2004256B (en) * | 1977-09-16 | 1982-01-20 | Alkem Gmbh | Process for the production of uo2/puo2 nuclear fuels |
| JPS5489195A (en) * | 1977-12-26 | 1979-07-14 | Nippon Nuclear Fuels | Preparation of ceramic nuclear fuel |
| JPS5512557A (en) * | 1978-07-12 | 1980-01-29 | Marantz Japan Inc | Memory rewinding unit in tape recorder |
| DE3326848A1 (de) * | 1982-08-24 | 1984-03-01 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Verfahren zur herstellung von kernbrennstoffprodukten |
| DE3235207C2 (de) * | 1982-09-23 | 1985-05-02 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zur Herstellung keramischer Brennstofftabletten |
-
1987
- 1987-10-26 FR FR8714780A patent/FR2622343B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63269276A patent/JP2761225B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「原子炉材料ハンドブック」，初版，（昭５２−１０−３１），日刊工業新聞社，Ｐ．１６７−１７３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2622343B1 (fr) | 1990-01-19 |
| JPH01148994A (ja) | 1989-06-12 |
| FR2622343A1 (fr) | 1989-04-28 |
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