JPH0288427A - 二酸化ウランの製造方法 - Google Patents
二酸化ウランの製造方法Info
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- JPH0288427A JPH0288427A JP1201156A JP20115689A JPH0288427A JP H0288427 A JPH0288427 A JP H0288427A JP 1201156 A JP1201156 A JP 1201156A JP 20115689 A JP20115689 A JP 20115689A JP H0288427 A JPH0288427 A JP H0288427A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/42—Selection of substances for use as reactor fuel
- G21C3/58—Solid reactor fuel Pellets made of fissile material
- G21C3/62—Ceramic fuel
- G21C3/623—Oxide fuels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G43/00—Compounds of uranium
- C01G43/01—Oxides; Hydroxides
- C01G43/025—Uranium dioxide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、二酸化ウランの製造に関し、より具体的には
、二酸化ウランセラミックの製造に関する。
、二酸化ウランセラミックの製造に関する。
本発明に従い、ウラン金属から二酸化ウラニウムを含む
セラミック材料の製法が提供され、かつ該製法はウラン
金属を蒸気環境中で初期酸化し、その後に酸素を含有す
る環境中で前記の蒸気酸化された金属をさらに酸化して
Ｕ３０６を製造し、かつ還元性環境中で引き続きＵ３Ｏ
８を還元して二酸化ウランを含むセラミック材料を製造
することを含む。
セラミック材料の製法が提供され、かつ該製法はウラン
金属を蒸気環境中で初期酸化し、その後に酸素を含有す
る環境中で前記の蒸気酸化された金属をさらに酸化して
Ｕ３０６を製造し、かつ還元性環境中で引き続きＵ３Ｏ
８を還元して二酸化ウランを含むセラミック材料を製造
することを含む。
前記の蒸気環境は、２５０℃から５００℃の間であれば
よく、約３５０℃が好適である。前記の酸素を含有する
環境は７００℃までであればよく、約４５０℃が好適で
ある。前記の還元性環境は、６００℃までであればよく
、約５００℃が好適である。前記の製法を大気圧で実施
するのが有利である。
よく、約３５０℃が好適である。前記の酸素を含有する
環境は７００℃までであればよく、約４５０℃が好適で
ある。前記の還元性環境は、６００℃までであればよく
、約５００℃が好適である。前記の製法を大気圧で実施
するのが有利である。
前記の蒸気環境は、例えば窒素といった不活性ガスを含
んでも良い。
んでも良い。
前記の酸素を含有する環境は３Ｏ２ ／ Ｎ ２ガス混
合物を含んでも良い。
合物を含んでも良い。
本発明の方法により製造される前記したセラミックグレ
ードの二酸化ウランは、核燃料ベレットに成形可能な焼
結性材料を提供する形態を有する。
ードの二酸化ウランは、核燃料ベレットに成形可能な焼
結性材料を提供する形態を有する。
従って本発明は本発明の方法により製造される二酸化ウ
ランセラミックも含み、かつさらに前記の二酸化ウラン
セラミックを含んだ燃料ペレットを含むものである。
ランセラミックも含み、かつさらに前記の二酸化ウラン
セラミックを含んだ燃料ペレットを含むものである。
本明細書中で使用される用語“二酸化ウラン若しくはＵ
Ｏ，”とは、化学量論的なＵＯ，に制、限されず、非化
学量論的な二酸化ウラニウムをも含有することが了解さ
れるべきである。同様に、Ｕ３Ｏ８とは非化学量論的な
Ｕ３０６を含有するものであり、かつウラン金属として
は、例えば長期にわたり空気に暴露された様な、部分的
に酸化された金属をも含むものである。
Ｏ，”とは、化学量論的なＵＯ，に制、限されず、非化
学量論的な二酸化ウラニウムをも含有することが了解さ
れるべきである。同様に、Ｕ３Ｏ８とは非化学量論的な
Ｕ３０６を含有するものであり、かつウラン金属として
は、例えば長期にわたり空気に暴露された様な、部分的
に酸化された金属をも含むものである。
後述の実施例について、本発明を実施例を通してさらに
説明する。
説明する。
実施例■
２４、２８３３ ｇのウラン金属を、水の流速を０、２
２２ ｍ１ｍ１ｎ−’として３５０℃で３時間蒸気酸化
し、若干量の水酸化ウラニウム及びウラニウム金属残渣
をも含有する２７．６６１０ｇの二酸化ウラン体を製造
した。この二酸化ウラン体を４５０℃の空気中でさらに
３時間酸化して、２８．６４１０ｇのＵ、○、を製造し
、引き続き５００℃の水素環境中で２時間還元すると２
７．６１２４ｇのセラミックグレードＵｏ２が得られた
。
２２ ｍ１ｍ１ｎ−’として３５０℃で３時間蒸気酸化
し、若干量の水酸化ウラニウム及びウラニウム金属残渣
をも含有する２７．６６１０ｇの二酸化ウラン体を製造
した。この二酸化ウラン体を４５０℃の空気中でさらに
３時間酸化して、２８．６４１０ｇのＵ、○、を製造し
、引き続き５００℃の水素環境中で２時間還元すると２
７．６１２４ｇのセラミックグレードＵｏ２が得られた
。
実施例■
ウラン金属２７．４１２６ ｇを、水の流量を０゜２２
２ ｍｌ！ ｍ１ｎ−’どして３５０℃で３時間蒸気酸
化し、若干量の水酸化ウラン及びウラン金属残渣を含む
３１．３００６ｇの二酸化ウラン体を製造した。本二酸
化ウラン体を４５０℃の、空気中でさらに３時間酸化し
て、３２．３８０５ｇのＵ３Ｏ８を製造し、引き続き５
００℃の水素環境中で２時間還元して３１．２１１２ｇ
のセラミックグレードＵ０２を製造した。
２ ｍｌ！ ｍ１ｎ−’どして３５０℃で３時間蒸気酸
化し、若干量の水酸化ウラン及びウラン金属残渣を含む
３１．３００６ｇの二酸化ウラン体を製造した。本二酸
化ウラン体を４５０℃の、空気中でさらに３時間酸化し
て、３２．３８０５ｇのＵ３Ｏ８を製造し、引き続き５
００℃の水素環境中で２時間還元して３１．２１１２ｇ
のセラミックグレードＵ０２を製造した。
前記の実施例と同様の実施例を部分的に酸化されたウラ
ン金属、すてわち使用前に１０ケ月間空気中に放置され
たウラン金属を使用して実施したところ、引き続く蒸気
酸化／空気酸化／還元サイクルにおいて得られた結果は
他の実施例と比べて明らかな差異は全く認められなかっ
た。これは、少なくとも蒸気酸化工程がウラン金属の表
面状態に対して高い許容性を有することを示すものであ
る。
ン金属、すてわち使用前に１０ケ月間空気中に放置され
たウラン金属を使用して実施したところ、引き続く蒸気
酸化／空気酸化／還元サイクルにおいて得られた結果は
他の実施例と比べて明らかな差異は全く認められなかっ
た。これは、少なくとも蒸気酸化工程がウラン金属の表
面状態に対して高い許容性を有することを示すものであ
る。
条件を変化させた次の実施例は３０ｇＵの規模で、燃料
ペレットとして圧縮及び焼結するために満足のいく結果
を与えるための最適条件を決定することを可能にするも
のである。
ペレットとして圧縮及び焼結するために満足のいく結果
を与えるための最適条件を決定することを可能にするも
のである。
前記の最適条件は各工程において大気圧で実施されても
良い。転化すべきウラン金属の量が変化するのに応じて
前記ガス、及び前記の水流速を変更するべきである。
良い。転化すべきウラン金属の量が変化するのに応じて
前記ガス、及び前記の水流速を変更するべきである。
前述した３０ｇＵに対する最適条件で満足すべき結果が
得られるが、蒸気環境を２５０℃から５００℃の間、水
の流量が０．０５から０．５ ｍｊ’ ｍ１ｎ−’の間
とすることができる。前記の酸素を含有する環境として
は７００℃までの温度であればよく、好適には４５０℃
である。還元性環境とては６００℃までの温度であれば
よく、約５００℃が好適である。該方法は大気圧で実施
しても良い。
得られるが、蒸気環境を２５０℃から５００℃の間、水
の流量が０．０５から０．５ ｍｊ’ ｍ１ｎ−’の間
とすることができる。前記の酸素を含有する環境として
は７００℃までの温度であればよく、好適には４５０℃
である。還元性環境とては６００℃までの温度であれば
よく、約５００℃が好適である。該方法は大気圧で実施
しても良い。
本発明の他の実施例としては、ウラン金属が、例えば２
１１１１１１厚までのウラン金属層である様な基材上の
蒸着層の形状のものが挙げられる。前記の金属層は、基
村上若しくは基材からの剥離後のいずれにおいても本発
明の方法により処理することができる。
１１１１１１厚までのウラン金属層である様な基材上の
蒸着層の形状のものが挙げられる。前記の金属層は、基
村上若しくは基材からの剥離後のいずれにおいても本発
明の方法により処理することができる。
Claims (14)
- （１）二酸化ウランを含有するセラミック材料をウラン
金属から製造する方法であって、蒸気環境中でウラン金
属を初期酸化し、その後に前記の蒸気酸化された金属を
酸素を含有する環境中でさらに酸化してＵ＿３Ｏ＿８を
製造し、引き続き還元性の環境中で前記Ｕ＿３Ｏ＿８を
還元して、二酸化ウラニウムを含むセラミック材料を製
造することを特徴とする方法。 - （２）蒸気環境の温度が２５０℃から５００℃の間であ
る請求項（１）に記載の方法。 - （３）前記の温度が約３５０℃である、請求項（２）に
記載の方法。 - （４）酸素を含有する環境の温度が７００℃以下である
請求項（１）から（３）のいずれか１項に記載の方法。 - （５）酸素を含有する環境の温度が約４５０℃である、
請求項（４）に記載の方法。 - （６）還元性環境の温度が６００℃以下である請求項（
１）から（５）のいずれか１項に記載の方法。 - （７）還元性環境の温度が約５００℃である、請求項（
６）に記載の方法。 - （８）該方法を大気圧で実施する、請求項（１）から（
７）のいずれか１項に記載の方法。 - （９）蒸気環境が不活性ガスを含む、請求項（１）から
（８）のいずれか１項に記載の方法。 - （１０）酸素を含有する環境が、酸素／窒素混合物を含
む、請求項（１）から（９）のいずれか１項に記載の方
法。 - （１１）ウラン金属が部分的に酸化された状態にある請
求項（１）から（１０）のいずれか１項に記載の方法。 - （１２）ウラン金属が基材上の層状のものである、請求
項（１）から（１１）のいずれか１項に記載の方法。 - （１３）請求項（１）から（１２）のいずれか１項に記
載の方法により製造されたセラミック材料。 - （１４）請求項（１３）に記載のセラミック材料を含む
核燃料ペレット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8821192.5 | 1988-09-09 | ||
| GB888821192A GB8821192D0 (en) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | Uranium dioxide production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288427A true JPH0288427A (ja) | 1990-03-28 |
| JP2738867B2 JP2738867B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=10643334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1201156A Expired - Lifetime JP2738867B2 (ja) | 1988-09-09 | 1989-08-02 | 二酸化ウランの製造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2738867B2 (ja) |
| KR (1) | KR0120925B1 (ja) |
| BE (1) | BE1003929A5 (ja) |
| DE (1) | DE3925492A1 (ja) |
| ES (1) | ES2016160A6 (ja) |
| FR (1) | FR2636321B1 (ja) |
| GB (2) | GB8821192D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009296830A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 無停電電源装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2655467B1 (fr) * | 1989-12-05 | 1994-02-25 | Pechiney Uranium | Procede d'obtention de pastilles combustibles d'uo2 a partir d'u metal, sans production d'effluent. |
| US5411722A (en) * | 1993-10-27 | 1995-05-02 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Compact reaction cell for homogenizing and down-blanding highly enriched uranium metal |
| US5419886A (en) * | 1994-03-08 | 1995-05-30 | Rockwell International Corporation | Method for generation of finely divided reactive plutonium oxide powder |
| US6228337B1 (en) | 1998-12-02 | 2001-05-08 | Cameco Corporation | Method for reducing uranium trioxide |
| KR101049055B1 (ko) * | 2010-05-19 | 2011-07-15 | 조인트유창써멀시스템 주식회사 | 내압형 볼/슬립 복합 이음관 |
| RU2481272C1 (ru) * | 2011-11-14 | 2013-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") | Способ получения оксида урана |
| RU2522619C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ получения диоксида урана |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| GB1208433A (en) * | 1967-04-20 | 1970-10-14 | Atomic Energy Authority Uk | Manufacture of ceramic artefacts having pores |
| SE346048B (ja) * | 1968-02-01 | 1972-06-19 | Nukem Gmbh | |
| US3547598A (en) * | 1968-03-28 | 1970-12-15 | Westinghouse Electric Corp | Production of uranium dioxide |
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| US4053559A (en) * | 1976-06-14 | 1977-10-11 | Westinghouse Electric Corporation | Production of uranium dioxide |
| JPS6227331A (ja) * | 1985-07-27 | 1987-02-05 | Mitsubishi Metal Corp | 二酸化ウラン粉末の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-09 GB GB888821192A patent/GB8821192D0/en active Pending
-
1989
- 1989-07-10 GB GB8915778A patent/GB2222581B/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-11 US US07/378,983 patent/US5009817A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-01 DE DE3925492A patent/DE3925492A1/de not_active Ceased
- 1989-08-02 JP JP1201156A patent/JP2738867B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-01 KR KR1019890012608A patent/KR0120925B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-09-08 FR FR8911763A patent/FR2636321B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-08 ES ES8903086A patent/ES2016160A6/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-08 BE BE8900956A patent/BE1003929A5/fr not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009296830A (ja) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 無停電電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8915778D0 (en) | 1989-08-31 |
| KR900004632A (ko) | 1990-04-12 |
| FR2636321A1 (fr) | 1990-03-16 |
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| DE3925492A1 (de) | 1990-03-15 |
| FR2636321B1 (fr) | 1993-05-07 |
| GB8821192D0 (en) | 1988-10-12 |
| GB2222581B (en) | 1991-09-04 |
| BE1003929A5 (fr) | 1992-07-14 |
| GB2222581A (en) | 1990-03-14 |
| US5009817A (en) | 1991-04-23 |
| KR0120925B1 (ko) | 1997-10-27 |
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