JP2813926B2 - Uranium dioxide powder for nuclear fuel and method for producing the same - Google Patents

Uranium dioxide powder for nuclear fuel and method for producing the same

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JP2813926B2 JP3228256A JP22825691A JP2813926B2 JP 2813926 B2 JP2813926 B2 JP 2813926B2 JP 3228256 A JP3228256 A JP 3228256A JP 22825691 A JP22825691 A JP 22825691A JP 2813926 B2 JP2813926 B2 JP 2813926B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原子燃料用二酸化ウラ
ン粉末とその製造方法に関し、詳しくは、低温酸化還元
焼結法を用いて大粒径結晶を有する核燃料ペレットを製
造するのに好適な原料用二酸化ウラン粉末及びその製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a uranium dioxide powder for nuclear fuel and a method for producing the same, and more particularly, to a method for producing nuclear fuel pellets having large crystal grains by using a low-temperature redox sintering method. The present invention relates to a raw material uranium dioxide powder and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】核燃料ペレットは、燃料棒に充填されて
原子力発電所にて原子燃料として使用されるが、その製
造時において、二酸化ウラン粉末を焼結することにより
結晶密度を高めてセラミックス燃料として使用される。
2. Description of the Related Art Nuclear fuel pellets are packed in fuel rods and used as nuclear fuel in a nuclear power plant. In the manufacture of the nuclear fuel pellets, uranium dioxide powder is sintered to increase the crystal density to produce ceramic fuel. used.

【0003】かかる原子燃料用二酸化ウラン粉末は、従
来、高温還元焼結法によるペレット製造が主たる対象で
あり、またその粉末のO/U比は、低温還元焼結法を含
むいずれの粉末製法のものであっても、2.05〜2.15程度
に設定されている。これは、二酸化ウランは容易に酸素
と結びつきやすい性質を有し、特にO/U比が2.0 に近
い程この性質が強いことから、ペレット製造時の取扱い
中における粉末の安定性を得るために、粉末の製造仕上
げ時に該粉末を適宜に酸化させて前記2.05〜2.15程度の
O/U比とするのである。
Conventionally, uranium dioxide powder for nuclear fuel has been mainly used for pellet production by high-temperature reduction sintering, and the O / U ratio of the powder is determined by any powder production method including low-temperature reduction sintering. Even if it is a thing, it is set to about 2.05 to 2.15. This is because uranium dioxide has the property of being easily associated with oxygen, and in particular, as the O / U ratio is closer to 2.0, this property is stronger. Therefore, in order to obtain powder stability during handling during pellet production, The powder is appropriately oxidized at the time of finishing the production of the powder to have an O / U ratio of about 2.05 to 2.15.

【0004】また、上記粉末の焼結工程において、経験
上O/U比、2.10前後が適度なペレット密度が得られる
ということも、前記のようなO/U比の設定がなされて
いる理由の一つである。
[0004] Further, in the powder sintering step, an empirical O / U ratio of about 2.10 gives an appropriate pellet density, which is another reason for setting the O / U ratio as described above. One.

【0005】しかして、上記O/U比を持つ粉末は、例
えば重ウラン酸アンモン(ADU)から二酸化ウラン
(UO2 ) を作るADU−UO2製法では、ADUを焙
焼してU38 とした後、水素を含む還元雰囲気にて加
熱してUO2 ・ 0 となし、このUO2 ・ 0 を前記取扱い
中の再酸化を防止すべく、酸素を微量含むN2 ガス中に
さらすことによりUO2 + x (但し X=0.05〜0.15) と
して安定化する。
In the ADU-UO 2 production method for producing uranium dioxide (UO 2 ) from, for example, ammonium biuranate (ADU), the powder having the above O / U ratio is roasted to produce U 3 O 8. After heating in a reducing atmosphere containing hydrogen to form UO 2 · 0 , the UO 2 · 0 is exposed to N 2 gas containing a trace amount of oxygen to prevent re-oxidation during the handling. It is stabilized as UO 2 + x (where X = 0.05 to 0.15).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、低温酸化還
元焼結法によって結晶粒径の大粒径化を行う場合には、
前記従来の二酸化ウラン粉末、即ちUO2 + x で X=0.
05〜0.15とした場合、U38 を25wt%〜45wt%添加す
る必要が指摘されている。
When the crystal grain size is increased by the low-temperature oxidation-reduction sintering method,
The conventional uranium dioxide powder, UO 2 + x, where X = 0.
If the 05-.15, a U 3 O 8 should be added 25wt% ~45wt% are pointed out.

【0007】しかしながら、上記U38 の具体的な添
加量は、該U38 添加前の二酸化ウラン原料粉のO/
U比、活性度、得たいペレットの結晶粒径、あるいは密
度等の兼ね合いによって変化するものであり、従って上
記U38 の添加量を決定するにあたっては、二酸化ウ
ラン原料粉末のO/U比、活性度をまず知る必要があ
り、U38 添加量と結晶粒度との一般的関係から添加
すべきU38 量を一義的に決めるだけでは前記大粒径
ペレットに最適な二酸化ウラン原料粉末を得ることはで
きなかった。
However, the specific amount of the U 3 O 8, said U 3 O 8 before the uranium dioxide material powder added O /
It varies depending on the U ratio, the activity, the crystal grain size of the pellet to be obtained, the density, and the like. Therefore, in determining the amount of U 3 O 8 to be added, the O / U ratio of the uranium dioxide raw material powder is determined. It is necessary to know the activity first, and it is necessary to determine the amount of U 3 O 8 to be added from the general relationship between the amount of U 3 O 8 added and the crystal grain size. No raw material powder could be obtained.

【0008】本発明は叙上の如き実状に対処すべく種々
の実験を重ねた結果、上記低温酸化還元焼結法において
略同一の金相を得る場合、最終的な二酸化ウラン粉末の
O/U比が重要なパラメータであることを発見するに至
り、その結果、前記低温焼結における大粒径ペレットに
最適な二酸化ウラン原料粉末を得ることに成功した。
According to the present invention, as a result of repeating various experiments in order to deal with the above-mentioned situation, when the same gold phase is obtained in the low-temperature redox sintering method, the final uranium dioxide powder O / U is obtained. The inventors have found that the ratio is an important parameter, and as a result, succeeded in obtaining an optimum uranium dioxide raw material powder for large-diameter pellets in the low-temperature sintering.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明はU
を還元することにより低温酸化還元焼結により一体化さ
れ、所要の大きさの核燃料ペレットを形成する原子燃料
用二酸化ウラン粉末を製造する方法において、U
を還元するに際し、U と還元雰囲気の接触時間を
調整することにより還元された二酸化ウラン粉末に所要
量のU を残し、この残存したU により上記
還元後の二酸化ウラン粉末のO/U比を全体として2.
26〜2.38に調整することを特徴とする。 なお、
上記方法において残存したU を粉砕混合すること
により、還元後の二酸化ウラン粉末の均質化をはかるこ
とも有効である。 また、上記方法により製造された低温
酸化還元焼結により一体化され所要大きさの核燃料ペレ
ットを形成する原子燃料用二酸化ウラン粉末も特徴とす
るところであり、二酸化ウラン粉末はU を還元す
るに際し、途中で還元を中止して少なくとも所要量の未
還元U が残存含有され、そのO/U比が2.26
〜2.38の範囲に調整されていることを特徴とする。
That is, the present invention provides U 3 O 8
Is integrated by low-temperature redox sintering
Nuclear fuel to form nuclear fuel pellets of the required size
A method of manufacturing a use uranium dioxide powder, U 3 O 8
In reducing U , the contact time between U 3 O 8 and the reducing atmosphere is
Required for uranium dioxide powder reduced by adjustment
Leaving the amount of U 3 O 8, the by U 3 O 8 that this remaining
1. O / U ratio of uranium dioxide powder after reduction as a whole
It is characterized in that it is adjusted to 26 to 2.38. In addition,
Grinding and mixing the remaining U 3 O 8 in the above method
Measures to homogenize the uranium dioxide powder after reduction.
Both are effective. In addition, the low temperature produced by the above method
Nuclear fuel pellets of the required size integrated by redox sintering
It also features uranium dioxide powder for nuclear fuel that forms
Uranium dioxide powder reduces U 3 O 8
When returning, the reduction must be stopped halfway and at least
The remaining reduced U 3 O 8 remains, and its O / U ratio is 2.26.
It is characterized by being adjusted to a range of up to 2.38.

【0010】[0010]

【作用】上記O/U比を有する本発明の原子燃料用二酸
化ウラン粉末を用い、低温酸化還元焼結法にて該燃料ペ
レットを製造する場合は、大結晶粒径を有する好適な燃
料ペレットを確実に得ることが可能となる。また、スク
ラップを有効に利用したり、密度や結晶粒径を調整する
ために更に数%のU38を添加することができる。ま
た、本発明製造方法によれば、上記O/U比を有する二
酸化ウラン粉末を簡便に効率よく製造することができ
る。
When the uranium dioxide powder for a nuclear fuel of the present invention having the above O / U ratio is used to produce the fuel pellets by a low-temperature oxidation-reduction sintering method, a suitable fuel pellet having a large crystal grain size is used. It is possible to obtain it reliably. Further, several percents of U 3 O 8 can be added in order to make effective use of the scrap and adjust the density and the crystal grain size. Further, according to the production method of the present invention, uranium dioxide powder having the above O / U ratio can be produced simply and efficiently.

【0011】[0011]

【実施例】以下、更に本発明の詳細と共に、その具体的
な実施例を説明する。先ず、本発明の原子燃料用二酸化
ウラン粉末は、前記の通り低温酸化還元焼結によって一
体化され、一定大きさの核燃料ペレットを形成するもの
であって、例えば、ADU(重ウラン酸アンモン)やA
UC(アンモニウムウラニルカーボネイト)を焙焼して
得られるU38 を還元して二酸化ウラン粉末とする製
造過程において、U38 と還元雰囲気の接触時間を調
整することにより、一部、二酸化ウラン中にU38
残し、この残存したU38 により還元後のO/U比が
2.26〜2.38、好ましくは2.30〜2.34に調整される。上記
方法による本発明の一実施例を以下に説明する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below together with details of the present invention. First, the uranium dioxide powder for a nuclear fuel of the present invention is integrated by low-temperature oxidation-reduction sintering as described above to form nuclear fuel pellets of a certain size. For example, ADU (ammonium biuranate) or A
In the production process of reducing U 3 O 8 obtained by roasting UC (ammonium uranyl carbonate) to obtain uranium dioxide powder, by adjusting the contact time between U 3 O 8 and a reducing atmosphere, part of the carbon dioxide is reduced. U 3 O 8 is left in the uranium, and the O / U ratio after reduction is reduced by the remaining U 3 O 8.
It is adjusted to 2.26 to 2.38, preferably 2.30 to 2.34. One embodiment of the present invention according to the above method will be described below.

【0012】硝酸ウラニール液にアンモニア水を添加
し、ADUの沈澱物を得、このADUを回収乾燥したの
ち紛砕し、約100μ以下のADU粉末を得た。次にこ
のADU粉末を約600℃、空気中加熱を行いU38
粉を得、このU38 粉を厚さ約1cmのベット状(層
状)にしてバッチ炉にて3H2 /N2 の混合ガス気流中
600℃にて加熱した。
Ammonia water was added to the uranyl nitrate solution to obtain an ADU precipitate. The ADU was recovered, dried and crushed to obtain an ADU powder of about 100 μ or less. Next, this ADU powder was heated in air at about 600 ° C. to make U 3 O 8
The powder was obtained, and the U 3 O 8 powder was formed into a bed (layer) having a thickness of about 1 cm and heated at 600 ° C. in a mixed gas stream of 3H 2 / N 2 in a batch furnace.

【0013】U3 O 8 の還元は、気流の上流側と下流側
とで若干の差は認められたが、ベットの表層より内部へ
時間と共に進行した。得られた粉末を均質化のためカッ
ターミルにて粉砕混合した後、O/U比を測定した。図
1に加熱時間とO/U比との関係を示す。即ち、この実
施例の製法による場合は、同図から前記最適のO/U
比、2.26〜2.38となる加熱時間(T)を選べばよい。一
般には、ベット層の厚みや、ADU及びその加熱から得
られるU38 のミクロな特性などにより、図1のカー
ブは異なって来るので、ひとつの取扱い単位量を定め、
それ毎に少量の先行試験により最適加熱時間を設定する
ようにすると良い。
The reduction of U 3 O 8 progressed from the surface of the bed to the inside with time, although a slight difference was recognized between the upstream side and the downstream side of the airflow. After the obtained powder was pulverized and mixed by a cutter mill for homogenization, the O / U ratio was measured. FIG. 1 shows the relationship between the heating time and the O / U ratio. That is, in the case of the manufacturing method of this embodiment, the optimum O / U
The heating time (T) at which the ratio becomes 2.26 to 2.38 may be selected. In general, the curve in FIG. 1 varies depending on the thickness of the bed layer and the microscopic characteristics of U 3 O 8 obtained from ADU and its heating.
It is preferable to set the optimal heating time by a small amount of a preliminary test each time.

【0014】なお、実施例における還元はベット状であ
ったが、基本的にロータリーキルン(ガスフローミキサ
ーの一種)や流動床でも可能である。すなわち、ADU
やAUCを焙焼して得られるU38 は1μm以下の結
晶が密に集まって、100μm以下の塊を形成してい
る。U38 のUO2 化は、U38 中への水素の拡散
→反応→生成したH2 Oの拡散放出から形成され、H2
Oの拡散が反応の律速となり、時間的な反応で、一瞬に
して全てのU38 がUO2 化するものでない。従って
ロータリーキルン、流動床でも反応器内でのU38
滞留時間をコントロールすることによりO/U比を調整
することが可能である。
In the embodiment, the reduction is in the form of a bed, but it is basically possible to use a rotary kiln (a type of gas flow mixer) or a fluidized bed. That is, ADU
And U 3 O 8 obtained by roasting AUC have crystals of 1 μm or less densely gathered to form a lump of 100 μm or less. UO 2 of U 3 O 8 is formed from a U 3 hydrogen diffusion into the O 8 → reaction → generated of H 2 O diffusional release, H 2
O diffusion becomes the rate-limiting factor of the reaction, and not all U 3 O 8 is converted into UO 2 instantaneously due to a temporal reaction. Therefore, even in a rotary kiln or a fluidized bed, the O / U ratio can be adjusted by controlling the residence time of U 3 O 8 in the reactor.

【0015】一方、本発明のO/U比2.26〜2.38の二酸
化ウラン粉末は他の方法、即ち別に設けたU38 を添
加する方法においても製造が可能であり、以下に詳細を
記す。低温酸化雰囲気焼結法により結晶粒径の大径化を
行う場合には、従来粉末、即ち、O/U比がUO2 + x
においてx が0.05〜0.15とした場合、U38 を25wt
%〜45wt%添加する必要がある。ただし、具体的な添
加量は原料粉のO/U比、活性度、得たいペレットの結
晶粒径及び密度によって変化する。
On the other hand, the uranium dioxide powder of the present invention having an O / U ratio of 2.26 to 2.38 can be produced by another method, that is, a method of adding U 3 O 8 provided separately, and will be described in detail below. When the crystal grain size is increased by the low-temperature oxidizing atmosphere sintering method, the conventional powder, that is, the O / U ratio of UO 2 + x
In the case where x is set to 0.05 to 0.15, U 3 O 8
% To 45 wt%. However, the specific amount of addition varies depending on the O / U ratio and activity of the raw material powder, the crystal grain size and density of the pellet to be obtained.

【0016】例えば、図2はO/U比が2.13の原料粉を
成型密度5.5g/cm3 で成型し、1150℃×2Hr、酸素濃度
30ppm の窒素中で加熱し、ひきつづき1150℃×1Hr、2
2 +N2 中にて加熱した試料であり、密度は96%TDで
ある。
For example, FIG. 2 shows that raw material powder having an O / U ratio of 2.13 is molded at a molding density of 5.5 g / cm 3 , at 1150 ° C. × 2 hours, and oxygen concentration.
Heat in nitrogen at 30 ppm and continue at 1150 ° C x 1 hr, 2
The sample was heated in H 2 + N 2 and had a density of 96% TD.

【0017】また、図3は前記の原料粉末にU38
20wt%添加混合後前記と同じ条件で製造した試料であ
り、密度は97%TDである。そして、図4はU3 O 8 添加
量を25wt%としたもの、図5は同30wt%としたもの、図
6は同35wt%としたものであり、密度はそれぞれ97.5%
TD、96%TD、95%TDである。即ち、図2、図3で明らか
なように20wt%以下の添加では大きな粒径の増加は生じ
ず、図4乃至図6に示す25wt%以上の添加より大きな結
晶粒の著しい増加が認められる。
FIG. 3 shows that U 3 O 8 is added to the raw material powder.
This is a sample manufactured under the same conditions as above after adding and mixing 20 wt%, and has a density of 97% TD. FIG. 4 shows the case where the added amount of U 3 O 8 is 25 wt%, FIG. 5 shows the case where the amount is 30 wt%, and FIG. 6 shows the case where the amount is 35 wt%.
TD, 96% TD, 95% TD. That is, as is apparent from FIGS. 2 and 3, no significant increase in the particle size occurs when the addition is 20 wt% or less, and a remarkable increase in crystal grains is observed when the addition is 25 wt% or more shown in FIGS.

【0018】以上をU38 添加後のO/U比でまとめ
ると、 図2の場合は、2.13×100/100 +8/3 ×0/100 =2.13 図3の場合は、2.13× 80/100 +8/3 ×20/100=2.24 図4の場合は、2.13× 75/100 +8/3 ×25/100=2.26 図5の場合は、2.13× 70/100 +8/3 ×30/100=2.29 図6の場合は、2.13× 65/100 +8/3 ×35/100=2.32 となる。
The above is summarized by the O / U ratio after the addition of U 3 O 8. In the case of FIG. 2, 2.13 × 100/100 + 8/3 × 0/100 = 2.13 In the case of FIG. 3, 2.13 × 80 / 100 + 8/3 x 20/100 = 2.24 In the case of Fig. 4, 2.13 x 75/100 +8/3 x 25/100 = 2.26. In the case of Fig. 5, 2.13 x 70/100 +8/3 x 30/100 = 2.29 In the case of FIG. 6, 2.13 × 65/100 + 8/3 × 35/100 = 2.32.

【0019】従って、低温焼結により大粒径ペレットを
得るには、粉末としてU38 を添加するものとして
も、O/U比が2.26以上が必須であり、またその上限
は、ペレットの焼結密度を保持するために前記した通り
の2.38以下が好ましい。なお、二酸化ウラン粉末の圧粉
成型密度を6.1g/cm3 まであげれば、U38を45wt%
添加しても、現用水準の94%TDの試料が得られるが、実
際的ではない。
Therefore, in order to obtain large-diameter pellets by low-temperature sintering, even if U 3 O 8 is added as a powder, an O / U ratio of 2.26 or more is essential, and the upper limit of the pellets is In order to maintain the sintering density, it is preferably 2.38 or less as described above. If the green compact density of the uranium dioxide powder is increased to 6.1 g / cm 3 , the U 3 O 8 becomes 45 wt%.
Even if added, a sample of 94% TD at the current level can be obtained, but this is not practical.

【0020】また、上記したU38 を二酸化ウラン粉
末に添加する方法において、ペレット製造過程で必然的
に生じるUO2 スクラップの有効利用を行うことも可能
である。即ち、上記UO2 スクラップをU38 に転化
し、二酸化ウラン粉末に混入する。この場合、上記二酸
化ウラン粉末は、上記スクラップからのU38 の混入
によってそのO/U比が上昇することから、混入前の二
酸化ウランO/U比は2.20〜2.34が適切である。
Further, in the above-mentioned method of adding U 3 O 8 to uranium dioxide powder, it is possible to effectively utilize UO 2 scrap which is inevitably generated in the pellet production process. That is, the UO 2 scrap is converted into U 3 O 8 and mixed into the uranium dioxide powder. In this case, since the O / U ratio of the uranium dioxide powder increases due to the mixing of U 3 O 8 from the scrap, the uranium dioxide O / U ratio before mixing is appropriately 2.20 to 2.34.

【0021】例えば、二酸化ウラン粉末のO/U比を2.
25とし、前記スクラップからのU38 を5wt%混入し
た場合、全体のO/U比は、0.95×2.25+0.05×8/3 =
2.27となる。即ち、この場合、UO2 スクラップを5%
利用して、前記本発明必須要件のO/U比2.26〜2.38の
二酸化ウラン粉末を製造したことになる。なお、この場
合の混入前のO/U比2.20〜2.34の二酸化ウラン粉末の
製造は、もちろん第1実施例の方法においても製造する
ことが可能である。
For example, the O / U ratio of uranium dioxide powder is set to 2.
When 25 wt% of U 3 O 8 from the scrap was mixed, the total O / U ratio was 0.95 × 2.25 + 0.05 × 8/3 =
It becomes 2.27. That is, in this case, UO 2 scrap is reduced by 5%.
This means that uranium dioxide powder having an O / U ratio of 2.26 to 2.38, which is an essential requirement of the present invention, was produced. In this case, the uranium dioxide powder having an O / U ratio of 2.20 to 2.34 before mixing can be produced by the method of the first embodiment.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明二酸化ウラ
ン粉末の製造方法は、U を還元することにより二
酸化ウラン粉末を製造する過程において、該U
還元するに際し、U と還元雰囲気の接触時間を調
整することにより還元された二酸化ウラン粉末に所要量
のU を残し、この残存したU により上記還
元後の二酸化ウラン粉末のO/U比を全体として2.2
6〜2.38に調整するものであり、該O/U比を有す
る二酸化ウラン粉末を簡便に効率よく製造せしめる顕著
な効果を有する。 また、上記本発明方法により製造され
た原子燃料用二酸化ウラン粉末は、低温焼結により一体
化され核燃料ペレットを形成する二酸化ウラン粉末のO
/U比を2.26〜2.38に調整したものであり、か
かるO/U比を有するウラン粉末を用い低温酸化還元焼
結法にて核燃料ペレットを製造する場合は、大結晶粒径
を有する好適な燃料ペレットを確実に得ることが可能と
なる効果を有する。
As described above, the urethane dioxide of the present invention is
The production method of the powdered powder is based on reduction of U 3 O 8.
In the process of producing uranium oxide powder, the U 3 O 8 is
When reducing, the contact time between U 3 O 8 and the reducing atmosphere is adjusted.
Required amount of uranium dioxide powder reduced by
Leave U 3 O 8, instead of the by U 3 O 8 that this remaining
The O / U ratio of the original uranium dioxide powder is 2.2 as a whole.
It is adjusted to 6 to 2.38, and has the O / U ratio.
Uranium dioxide powder that is simple and efficient to produce
It has a great effect. Further, it is produced by the method of the present invention.
Uranium dioxide powder for nuclear fuel is integrated by low-temperature sintering
Of uranium dioxide powder to form nuclear fuel pellets
/ U ratio adjusted to 2.26 to 2.38,
Low-temperature redox firing using uranium powder having a low O / U ratio
When producing nuclear fuel pellets by the sintering method, large crystal grain size
It is possible to reliably obtain suitable fuel pellets having
It has an effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】U38 の還元時間と粉砕混合後の均質化され
たUO2 粉末のO/U比を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the reduction time of U 3 O 8 and the O / U ratio of homogenized UO 2 powder after pulverization and mixing.

【図2】O/U比が2.13のUO2 粉末を低温焼結した燃
料ペレットの金属組織を示す 200倍の顕微鏡写真であ
る。
FIG. 2 is a 200 × photomicrograph showing the metal structure of a fuel pellet obtained by sintering UO 2 powder having an O / U ratio of 2.13 at a low temperature.

【図3】O/U比が2.13のUO2 粉末にU38 を20wt
%添加混合した後、低温焼結した燃料ペレットの金属組
織を示す 200倍の顕微鏡写真である。
FIG. 3 shows a UO 2 powder having an O / U ratio of 2.13 mixed with U 3 O 8 at 20 wt.
5 is a photomicrograph of 200 times showing a metal structure of a fuel pellet which was sintered at a low temperature after adding and mixing the same.

【図4】O/U比が2.13のUO2 粉末にU38 を25wt
%添加混合した後、低温焼結した燃料ペレットの金属組
織を示す 200倍の顕微鏡写真である。
FIG. 4 shows a UO 2 powder having an O / U ratio of 2.13 mixed with U 3 O 8 at 25 wt.
5 is a photomicrograph of 200 times showing a metal structure of a fuel pellet which was sintered at a low temperature after adding and mixing the same.

【図5】O/U比が2.13のUO2 粉末にU38 を30wt
%添加混合した後、低温焼結した燃料ペレットの金属組
織を示す 200倍の顕微鏡写真である。
FIG. 5 shows a UO 2 powder having an O / U ratio of 2.13 mixed with U 3 O 8 at 30 wt.
5 is a photomicrograph of 200 times showing a metal structure of a fuel pellet which was sintered at a low temperature after adding and mixing the same.

【図6】O/U比が2.13のUO2 粉末にU38 を35wt
%添加混合した後、低温焼結した燃料ペレットの金属組
織を示す 200倍の顕微鏡写真である。
FIG. 6 shows a UO 2 powder having an O / U ratio of 2.13 with U 3 O 8 at 35 wt.
5 is a photomicrograph of 200 times showing a metal structure of a fuel pellet which was sintered at a low temperature after adding and mixing the same.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 U1. U 3 O 8 を還元することにより低温酸化Low temperature oxidation by reducing
還元焼結により一体化され、所要の大きさの核燃料ペレNuclear fuel pellets of the required size integrated by reduction sintering
ットを形成する原子燃料用二酸化ウラン粉末を製造するOf uranium dioxide powder for nuclear fuel to form cuts
方法において、該UIn a method, the U 3 O 8 を還元するに際し、UIn reducing 3 O 8
と還元雰囲気の接触時間を調整することにより還元されIs reduced by adjusting the contact time between
た二酸化ウラン粉末に所要量のUOf uranium dioxide powder 3 O 8 を残し、この残And leave this
存したUSurvived U 3 O 8 により上記還元後の二酸化ウラン粉末のOf the uranium dioxide powder after the reduction
O/U比を全体として2.26〜2.38に調整するこAdjust the O / U ratio as a whole to 2.26 to 2.38.
とを特徴とする原子燃料用二酸化ウラン粉末の製造方For producing uranium dioxide powder for nuclear fuel characterized by the following:
法。Law.
【請求項2】 請求項1記載の方法において、上記残存2. The method of claim 1, wherein said residual
したUU 3 O 8 を粉砕混合することにより、前記還元後のBy crushing and mixing,
二酸化ウラン粉末を均質化することを特徴とする原子燃Atomic fuel characterized by homogenizing uranium dioxide powder
料用二酸化ウラン粉末の製造方法。Of producing uranium dioxide powder for use in foodstuffs.
【請求項3】 U3. U 3 O 8 を還元することにより低温酸化Low temperature oxidation by reducing
還元焼結により一体化され、所要大きさの核燃料ペレッNuclear fuel pellets of the required size integrated by reduction sintering
トを形成する原子燃料用二酸化ウラン粉末であって、該Uranium dioxide powder for nuclear fuel that forms
二酸化ウラン粉末はUUranium dioxide powder is U 3 O 8 を還元するに際し、途中でOn the way to reduce
還元を中止して少なくとも所要量の未還元UStop reduction and at least required amount of unreduced U 3 O 8 が残Remains
存含有され、そのO/U比率、が2.26〜2.38のThe O / U ratio of which is 2.26 to 2.38.
範囲に調整されていることを特徴とする原子燃料用二酸Diacid for nuclear fuel characterized by being adjusted to a range
化ウラン粉末。Uranium powder.
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