JPH07174879A - Uo2 pellet and its manufacture - Google Patents
Uo2 pellet and its manufactureInfo
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- JPH07174879A JPH07174879A JP5320769A JP32076993A JPH07174879A JP H07174879 A JPH07174879 A JP H07174879A JP 5320769 A JP5320769 A JP 5320769A JP 32076993 A JP32076993 A JP 32076993A JP H07174879 A JPH07174879 A JP H07174879A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、結晶粒径の大きい焼結
された二酸化ウラン（ＵＯ2）ペレット及びその製造方
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 sintered uranium dioxide (UO 2 ) pellet having a large crystal grain size and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のＵＯ2ペレットはジルカロイ製
の被覆管内に密封され、核燃料として使用される。近
年、この核燃料の寿命を長くして軽水炉又は高速増殖炉
の長期連続運転を可能にするために核燃料の高燃焼度化
が推進されている。核燃料を高燃焼度化した場合、核燃
料ペレットから発生する核分裂生成物（ＦＰ, Fission
Product）量は増大する。この生成物のうちキセノン
（Ｘｅ）のようなガス状のものは核燃料ペレットのマト
リックス中に殆ど固溶せずに結晶粒界に拡散し、そこで
気泡を形成する。この気泡形成によりスエリングが発生
し、ペレットの体積が増加して被覆管に応力を与える。
このことはペレットと被覆管との機械的相互作用（ＰＣ
Ｉ, Pellet Clad Interaction）を発生させる原因とな
る。また、結晶粒界に拡散し たＦＰガスはやがてペレ
ット外に放出され、燃料棒の内圧を上昇させてペレット
と被覆管とのギャップの熱伝導度を低下させる原因とな
る。 2. Description of the Related Art UO 2 pellets of this kind are sealed in a cladding tube made of Zircaloy and used as a nuclear fuel. In recent years, in order to extend the life of this nuclear fuel and enable long-term continuous operation of a light water reactor or a fast breeder reactor, high burnup of nuclear fuel has been promoted. Fission products (FP, Fission) generated from nuclear fuel pellets when the burnup of nuclear fuel is increased
Product) Volume will increase. Of these products, a gaseous substance such as xenon (Xe) diffuses to the grain boundaries without forming a solid solution in the matrix of the nuclear fuel pellet, and forms bubbles therein. This bubble formation causes swelling, which increases the volume of the pellets and gives stress to the cladding.
This is due to the mechanical interaction between the pellet and the cladding (PC
I, Pellet Clad Interaction). Further, the FP gas diffused to the crystal grain boundaries is eventually released to the outside of the pellets, which increases the internal pressure of the fuel rods and causes a decrease in the thermal conductivity of the gap between the pellets and the cladding tube.
【０００３】ＰＣＩの増大と熱伝導度の低下を防止する
ために、核燃料ペレットを大粒径にしてペレット内にＦ
Ｐガスを封じ込めることが試みられている。このことは
ＦＰガスの発生そのものは抑えることはできないとして
も、ペレットを大粒径にして、例えば結晶粒径を２倍に
すると、結晶粒内で生成したＦＰガスの粒界までの到達
距離が２倍になり、結果としてＦＰガスの放出速度が減
少することに基づくものである。これまでＵＯ2焼結ペ
レットの結晶粒径を大きくする方法は、例えば特開平２
−１２４４９４号公報に開示されている。この方法は原
子炉に用いられる核燃料ペレットの製造方法において、
再転換工程における還元工程の後に、一部の二酸化ウラ
ン粉末を粉砕工程を通さず、この粉砕工程を通さない二
酸化ウラン粉末と粉砕工程を通した二酸化ウラン粉末を
混合して均一な二酸化ウラン粉末を得、この得られた二
酸化ウラン粉末を加圧成型した後に、高温で焼結して核
燃料ペレットを得ることを特徴とする。この方法によれ
ば大粒径結晶を有する核燃料ペレットが得られる。In order to prevent an increase in PCI and a decrease in thermal conductivity, the nuclear fuel pellets are made to have a large particle size and the F
Attempts have been made to contain P gas. This means that even if the generation of FP gas cannot be suppressed, if the pellet has a large grain size, for example, the crystal grain size is doubled, the reaching distance of the FP gas generated in the crystal grain to the grain boundary is increased. It is based on the fact that it is doubled, and as a result, the release rate of FP gas is reduced. Up to now, a method for increasing the crystal grain size of the UO 2 sintered pellet has been disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
-124494. This method is a method of manufacturing nuclear fuel pellets used in nuclear reactors,
After the reduction step in the reconversion step, part of the uranium dioxide powder does not pass through the crushing step, and the uranium dioxide powder that does not pass through this crushing step and the uranium dioxide powder that passes through the crushing step are mixed to form a uniform uranium dioxide powder. The obtained uranium dioxide powder is pressure-molded and then sintered at a high temperature to obtain a nuclear fuel pellet. According to this method, nuclear fuel pellets having large-sized crystals can be obtained.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法によっ
て得られる大粒径結晶の核燃料ペレットの再現性は十分
ではなかった。本発明の目的は、結晶粒径の大きいＵＯ
2焼結ペレットを再現性よく製造する方法を提供するこ
とにある。However, the reproducibility of the large-sized crystal nuclear fuel pellets obtained by this method was not sufficient. The object of the present invention is to provide UO having a large crystal grain size.
(2) To provide a method for producing sintered pellets with good reproducibility.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＵＯ2ペレットは塩素を３〜２５ｐｐｍ含
むか；臭素を６〜５０ｐｐｍ含むか；或いは塩素と臭素
の両者を合計して３〜５０ｐｐｍ含み、塩素及び臭素の
各含有量が次の式（１）を満たすことを特徴とする。 （塩素含有量／ｘ）＋（臭素含有量／ｙ）＝１……（１） ただし、ｘは３〜２５の範囲の任意の数値、ｙは６〜５
０の範囲の任意の数値である。To achieve the above object, the UO 2 pellet of the present invention contains 3 to 25 ppm of chlorine; 6 to 50 ppm of bromine; or both chlorine and bromine are added together. It is characterized by containing 3 to 50 ppm and each content of chlorine and bromine satisfying the following formula (1). (Chlorine content / x) + (Bromine content / y) = 1 (1) However, x is an arbitrary numerical value in the range of 3 to 25 and y is 6 to 5
It is an arbitrary value in the range of 0.
【０００６】本発明のＵＯ2ペレットの製造方法はＡＤ
Ｕ法又はＡＵＣ法に基づいてＵＯ2粉末を生成する工程
と、このＵＯ2粉末を成形して成形体にする工程と、こ
の成形体を焼結してＵＯ2ペレット得る工程とを含むＵ
Ｏ2ペレットの製造方法の改良である。その特徴ある第
１の構成は前記成形体の成形工程で比表面積が５〜５０
ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を原料粉末として使用し、塩素又は
塩素化合物を前記ＵＯ2粉末の生成工程、前記成形体の
成形工程又は前記成形体の焼結工程のいずれか１工程又
は２以上の工程でＵＯ2ペレットの塩素の含有量が３〜
２５ｐｐｍになるような量で添加することにある。前記
第１の構成において、ＵＯ2ペレットの塩素の含有量が
３〜２５ｐｐｍになるような量で添加される塩素又は塩
素化合物の塩素に換算した量は１０〜５０ｐｐｍである
ことが望ましい。The method for producing UO 2 pellets of the present invention is AD
U including a step of producing UO 2 powder based on the U method or the AUC method, a step of molding the UO 2 powder into a molded body, and a step of sintering the molded body to obtain UO 2 pellets
This is an improvement in the method for producing O 2 pellets. The characteristic first structure is that the specific surface area is 5 to 50 in the molding step of the molded body.
m 2 / g UO 2 powder is used as a raw material powder, and chlorine or a chlorine compound is used in any one or more of the step of forming the UO 2 powder, the step of molding the molded body or the step of sintering the molded body. The chlorine content of UO 2 pellets is 3 ~
It is to be added in an amount such that it becomes 25 ppm. In the first configuration, it is desirable that the amount of chlorine or chlorine compound added in an amount such that the chlorine content of the UO 2 pellet be 3 to 25 ppm, converted to chlorine, be 10 to 50 ppm.
【０００７】その特徴ある第２の構成は前記成形体の成
形工程で比表面積が５〜５０ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を原料
粉末として使用し、臭素又は臭素化合物を前記ＵＯ2粉
末の生成工程、前記成形体の成形工程又は前記成形体の
焼結工程のいずれか１工程又は２以上の工程でＵＯ2ペ
レットの臭素の含有量が６〜５０ｐｐｍになるような量
で添加することにある。前記第２の構成において、ＵＯ
2ペレットの臭素の含有量が６〜５０ｐｐｍになるよう
な量で添加される臭素又は臭素化合物の臭素に換算した
量は２０〜１００ｐｐｍであることが望ましい。その特
徴ある第３の構成は前記成形体の成形工程で比表面積が
５〜５０ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を原料粉末として使用し、
塩素又は塩素化合物及び臭素又は臭素化合物の両者を前
記ＵＯ2粉末の生成工程、前記成形体の成形工程又は前
記成形体の焼結工程のいずれか１工程又は２以上の工程
でＵＯ2ペレットの塩素及び臭素の各含有量が次の式
（１）を満たすような量で添加することにある。 （塩素含有量／ｘ）＋（臭素含有量／ｙ）＝１……（１） ただし、ｘは３〜２５の範囲の任意の数値、ｙは６〜５
０の範囲の任意の数値である。[0007] The distinctive second configuration using UO 2 powder of the molding process a specific surface area of 5 to 50 m 2 / g of the shaped body as a raw material powder, bromine or the bromine compound UO 2 powder process product of The amount of bromine contained in the UO 2 pellets is 6 to 50 ppm in any one step or two or more steps of the molding step of the molded body or the sintering step of the molded body. In the second configuration, the UO
The amount of bromine or bromine compound added in an amount such that the content of bromine in the 2 pellets is 6 to 50 ppm, converted to bromine, is preferably 20 to 100 ppm. The characteristic third constitution is that, in the molding step of the molded body, UO 2 powder having a specific surface area of 5 to 50 m 2 / g is used as a raw material powder,
Chlorine or chlorine compound and bromine or both of bromine compound are chlorine of UO 2 pellets in any one step or two or more steps of the step of producing the UO 2 powder, the step of molding the molded body or the step of sintering the molded body. And bromine are added in amounts such that the respective contents satisfy the following formula (1). (Chlorine content / x) + (Bromine content / y) = 1 (1) However, x is an arbitrary numerical value in the range of 3 to 25 and y is 6 to 5
It is an arbitrary value in the range of 0.
【０００８】前記第３の構成において、ＵＯ2ペレット
の塩素及び臭素の各含有量が前記式（１）を満たすよう
な量で添加される塩素又は塩素化合物及び臭素又は臭素
化合物の塩素及び臭素に換算した量は両者を合計して１
０〜１００ｐｐｍであって、次の式（２）を満たす量で
あることが望ましい。 （塩素又は塩素化合物添加量／ｘ’） ＋（臭素又は臭素化合物添加量／ｙ’）＝１……（２） ただし、ｘ’は１０〜５０の範囲の任意の数値、ｙ’は
２０〜１００の範囲の任意の数値である。In the third configuration, chlorine or bromine or bromine or chlorine or bromine of the bromine compound is added in an amount such that the chlorine and bromine contents of the UO 2 pellet satisfy the above formula (1). The converted amount is the sum of the two and is 1
The amount is preferably 0 to 100 ppm and satisfies the following formula (2). (Chlorine or chlorine compound addition amount / x ′) + (bromine or bromine compound addition amount / y ′) = 1 (2) However, x ′ is an arbitrary numerical value in the range of 10 to 50 and y ′ is 20 to It is an arbitrary numerical value in the range of 100.
【０００９】以下、本発明を詳述する。ＡＤＵ法はＵＦ
6から重ウラン酸アンモニウム｛ＡＤＵ：（ＮＨ4）2Ｕ2
Ｏ7｝のスラリーを経由してＵＯ2粉末を生成する方法で
あることが知られている。またＡＵＣ法はＵＦ6から炭
酸ウラニルアンモニウム｛ＡＵＣ：（ＮＨ4）4ＵＯ
2（ＣＯ3）3｝のスラリーを経由してＵＯ2粉末を生成す
る方法であることが知られている。The present invention will be described in detail below. ADU method is UF
6 to ammonium heavy uranate {ADU: (NH 4 ) 2 U 2
It is known to be a method of producing UO 2 powder via a slurry of O 7 }. Further, the AUC method uses UF 6 to produce uranyl ammonium carbonate {AUC: (NH 4 ) 4 UO
It is known to be a method of producing UO 2 powder via a slurry of 2 (CO 3 ) 3 }.
【００１０】(a) ＡＤＵ法によるＵＯ2ペレットの製造
方法 ＡＤＵ法に基づいてＵＦ6からＵＯ2粉末を生成する工程
を含むＵＯ2ペレットの製造方法を図１を参照して説明
する。先ず、ＵＦ6と純水を加水分解工程１に供給して
ここで加水分解してＵＯ2Ｆ2水溶液を生成させ、このＵ
Ｏ2Ｆ2水溶液とＮＨ4ＯＨを沈殿工程２に供給してここ
でＡＤＵ（重ウラン酸アンモニウム）のスラリーを生成
する。この生成したＡＤＵスラリーをろ過工程３でろ過
し、ＡＤＵケーキを生成する。このろ過において、ＡＤ
Ｕスラリーは遠心分離機、ベルトフィルタ等のろ過機に
よりろ別され、ろ液は系外へ排出される。生成したＡＤ
Ｕケーキを乾燥工程４で乾燥した後、ばい焼・還元工程
５に供給する。ばい焼・還元工程５においてＡＤＵは水
素（Ｈ2）と水蒸気（Ｈ2Ｏ）の雰囲気で熱分解及び還元
されてＵＯ2粉末を生成する。ばい焼・還元工程５で得
られたＵＯ2粉末はそのままでは成形性、焼結性が不十
分であるため、粉砕・造粒工程６へ送られ、ここで処理
されて、比表面積が５〜５０ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を含む
ＵＯ2粉末を得る。粉砕・造粒工程６で得られたＵＯ2粉
末の中から比表面積が５〜５０ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を選
択し、これを成形工程７へ送り、ここで圧粉成形して成
形体にする。成形工程７から得られたＵＯ2成形体を焼
結工程８で焼結してＵＯ2ペレットを得る。(A) Method for producing UO 2 pellets by ADU method A method for producing UO 2 pellets including a step of producing UO 2 powder from UF 6 based on the ADU method will be described with reference to FIG. First, UF 6 and pure water are supplied to the hydrolysis step 1 and are hydrolyzed there to generate a UO 2 F 2 aqueous solution.
The O 2 F 2 aqueous solution and NH 4 OH are fed to the precipitation step 2 to produce a slurry of ADU (ammonium diuranate). The produced ADU slurry is filtered in the filtration step 3 to produce an ADU cake. In this filtration, AD
The U slurry is filtered by a filter such as a centrifuge or a belt filter, and the filtrate is discharged out of the system. Generated AD
The U cake is dried in the drying step 4 and then supplied to the roasting / reducing step 5. In the roasting / reduction step 5, ADU is thermally decomposed and reduced in an atmosphere of hydrogen (H 2 ) and steam (H 2 O) to produce UO 2 powder. Since the UO 2 powder obtained in roasting / reduction step 5 is insufficient in formability and sinterability as it is, it is sent to a pulverization / granulation step 6 where it is processed to have a specific surface area of 5 to 5. A UO 2 powder is obtained containing 50 m 2 / g of UO 2 powder. The specific surface area from the UO 2 powder obtained in grinding and granulating step 6 selects the UO 2 powder of 5 to 50 m 2 / g, sends it to the molding step 7, the molded body where it compacting To The UO 2 molded body obtained from the molding step 7 is sintered in a sintering step 8 to obtain UO 2 pellets.
【００１１】このＵＯ2粉末を生成する工程１〜６、成
形体の形成工程７又は成形体の焼結工程８のいずれか１
工程又は２以上の工程において、塩素又は塩素化合物を
ＵＯ2ペレットの塩素の含有量が３〜２５ｐｐｍになる
ような量で添加する。或いはこのＵＯ2粉末を生成する
工程１〜６、成形体の形成工程７又は成形体の焼結工程
８のいずれか１工程又は２以上の工程において、臭素又
は臭素化合物を前記ＵＯ2ペレットの臭素の含有量が６
〜５０ｐｐｍになるような量で添加する。Any one of Steps 1 to 6 for producing this UO 2 powder, Step 7 for forming a compact or Step 8 for sintering a compact.
In the step or two or more steps, chlorine or a chlorine compound is added in an amount such that the chlorine content of the UO 2 pellet becomes 3 to 25 ppm. Alternatively, in any one step or two or more steps of the steps 1 to 6 for producing the UO 2 powder, the step 7 for forming a molded body or the step 8 for sintering a molded body, bromine or a bromine compound is added to bromine of the UO 2 pellet. Content of 6
Add in an amount to be ~ 50 ppm.
【００１２】或いはこのＵＯ2粉末を生成する工程１〜
６、成形体の形成工程７又は成形体の焼結工程８のいず
れか１工程又は２以上の工程において、塩素又は塩素化
合物及び臭素又は臭素化合物の両者をＵＯ2ペレットの
塩素及び臭素の各含有量が次の式（１）を満たすような
量で添加する。 （塩素含有量／ｘ）＋（臭素含有量／ｙ）＝１……（１） ただし、ｘは３〜２５の範囲の任意の数値、ｙは６〜５
０の範囲の任意の数値である。Alternatively, steps 1 to 1 for producing this UO 2 powder
6. In any one step or two or more steps of the forming step 7 of the molded body or the sintering step 8 of the molded body, chlorine or chlorine compound and both of bromine or bromine compound are contained in chlorine and bromine in the UO 2 pellet. Add in an amount such that the amount satisfies the following formula (1). (Chlorine content / x) + (Bromine content / y) = 1 (1) However, x is an arbitrary numerical value in the range of 3 to 25 and y is 6 to 5
It is an arbitrary value in the range of 0.
【００１３】その添加の方法を図１に基づいて例示すれ
ば以下の通りである。 (1) 原料のＵＦ6にＵＣｌ4を添加する。 (2) 加水分解工程１で得られたＵＯ2Ｆ2水溶液にＨＣｌ
（塩酸）、ＮＨ4Ｃｌ又はＵＯ2Ｃｌ2を添加する。 (3) ＡＤＵ沈澱に用いるＮＨ4ＯＨにＮＨ4Ｃｌを添加す
る。 (4) ＮＨ4ＣｌをＡＤＵスラリーに添加する。 (5) ばい焼・還元工程５に用いるＨ2＋Ｈ2Ｏガスに塩素
ガス（Ｃｌ2）、塩化水素ガス（ＨＣｌ）又はＮＨ4Ｃｌ
蒸気を添加する。 (6) ばい焼・還元工程５において、塩素ガス（Ｃ
ｌ2）、塩化水素ガス（ＨＣｌ）又はＮＨ4Ｃｌ蒸気を導
入する。 (7) ばい焼・還元工程５から粉砕・造粒工程６へ送られ
るＵＯ2粉末又は粉砕・造粒工程６から成形工程７に送
られる調整されたＵＯ2粉末にＣＣｌ4又はＣ2Ｈ3Ｃｌ3
をそれぞれ添加する。 (8) 粉砕・造粒工程６において、粉砕の媒体又は潤滑剤
の溶媒にＣＣｌ4又はＣ2H3Ｃｌ3を添加する。 (9) 成形工程７において、潤滑剤の溶媒にＣＣｌ4又は
Ｃ2Ｈ3Ｃｌ3を添加する。 (10) ＵＯ2成形体の焼結工程８において、塩素ガス（Ｃ
ｌ2）、塩化水素ガス（ＨＣｌ）、ＣＣｌ4又はＣ2Ｈ3Ｃ
ｌ3を導入する。The method of addition will be described below with reference to FIG. (1) Add UCl 4 to the raw material UF 6 . (2) Add HCl to the UO 2 F 2 aqueous solution obtained in the hydrolysis step 1.
(Hydrochloric acid), NH 4 Cl or UO 2 Cl 2 are added. (3) Add NH 4 Cl to NH 4 OH used for ADU precipitation. (4) Add NH 4 Cl to the ADU slurry. (5) Chlorine gas (Cl 2 ), hydrogen chloride gas (HCl) or NH 4 Cl is used as the H 2 + H 2 O gas used in roasting / reduction step 5.
Add steam. (6) Chlorine gas (C
l 2 ), hydrogen chloride gas (HCl) or NH 4 Cl vapor is introduced. (7) CCl 4 or C 2 H 3 in UO 2 powder sent from roasting / reduction process 5 to crushing / granulating process 6 or adjusted UO 2 powder sent from crushing / granulating process 6 to molding process 7 Cl 3
Are added respectively. (8) In the pulverization / granulation step 6, CCl 4 or C 2 H 3 Cl 3 is added to the pulverization medium or the solvent of the lubricant. (9) In molding step 7, CCl 4 or C 2 H 3 Cl 3 is added to the solvent of the lubricant. (10) In the sintering step 8 of the UO 2 compact, chlorine gas (C
l 2 ), hydrogen chloride gas (HCl), CCl 4 or C 2 H 3 C
Introduce l 3 .
【００１４】(b) ＡＵＣ法によるＵＯ2ペレットの製造
方法 ＡＵＣ法に基づいてＵＦ6からＵＯ2粉末を生成する工程
を含むＵＯ2ペレットの製造方法を図２を参照して説明
する。先ず、ＵＦ6、（ＮＨ4）2（ＣＯ3）水溶液、ＮＨ
3、及びＣＯ2を加水分解・沈殿工程１１に供給してここ
でＡＵＣ（炭酸ウラニルアンモニウム）のスラリーを生
成する。具体的には（ＮＨ4）2（ＣＯ3）水溶液の入っ
た槽の中にＵＦ6、ＮＨ3、及びＣＯ2を同時に吹き込
み、加水分解反応、沈殿反応を一つの槽で行う。この生
成したＡＵＣスラリーをろ過・洗浄工程１２でろ過し、
洗浄して、ＡＵＣケーキを生成する。具体的には生成し
たＡＵＣスラリーはロータリーフィルターでろ別され、
脱水及び乾燥のためにメタノールにより洗浄される。生
成したＡＵＣケーキをばい焼・還元工程１３に供給す
る。ばい焼・還元工程１３においてＡＵＣは水素
（Ｈ2）と水蒸気（Ｈ2Ｏ）の雰囲気で熱分解及び還元さ
れてＵＯ2粉末を生成する。得られたＵＯ2粉末はそのま
までは活性が高すぎ、空気中で再酸化するおそれがある
ため、安定化処理工程１４へ送られる。安定化処理工程
１４においてＵＯ2粉末に少量の酸素（Ｏ2）ガスを含む
窒素（Ｎ2）ガスを添加して部分的な再酸化を起こさせ
安定化して、比表面積が５〜５０ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を
含むＵＯ2粉末を得る。安定化処理工程１４で得られた
ＵＯ2粉末の中から比表面積が５〜５０ｍ2／ｇのＵＯ2
粉末を選択し、これを成形工程１５へ送り、ここで圧粉
成形して成形体にする。成形工程１５で得たＵＯ2成形
体を焼結工程１６で焼結してＵＯ2ペレットを得る。(B) Method for producing UO 2 pellets by AUC method A method for producing UO 2 pellets including a step of producing UO 2 powder from UF 6 based on the AUC method will be described with reference to FIG. First, UF 6 , (NH 4 ) 2 (CO 3 ) aqueous solution, NH
3 and CO 2 are supplied to the hydrolysis / precipitation step 11, where a slurry of AUC (ammonium uranyl carbonate) is produced. Specifically, UF 6 , NH 3 , and CO 2 are simultaneously blown into the tank containing the (NH 4 ) 2 (CO 3 ) aqueous solution, and the hydrolysis reaction and the precipitation reaction are carried out in one tank. The generated AUC slurry is filtered in the filtration / washing step 12,
Wash to produce AUC cake. Specifically, the produced AUC slurry is filtered with a rotary filter,
Wash with methanol for dehydration and drying. The produced AUC cake is supplied to the roasting / reduction step 13. In roasting / reduction step 13, AUC is thermally decomposed and reduced in an atmosphere of hydrogen (H 2 ) and steam (H 2 O) to produce UO 2 powder. The obtained UO 2 powder is too high in activity as it is and may be re-oxidized in the air, so that it is sent to the stabilization treatment step 14. Stabilization small amount of oxygen (O 2) to the UO 2 powder in the step 14 the nitrogen containing gas (N 2) to stabilize to cause the addition to partial reoxidation gas, specific surface area of 5 to 50 m 2 / obtain UO 2 powder containing UO 2 powder g. The specific surface area from the UO 2 powder obtained in the stabilization treatment step 14 is 5 to 50 m 2 / g of UO 2
A powder is selected and sent to a molding step 15, where it is compacted into a compact. The UO 2 molded body obtained in the molding step 15 is sintered in a sintering step 16 to obtain UO 2 pellets.
【００１５】前記ＵＯ2粉末の生成工程１１〜１４、前
記成形体の成形工程１５又は前記成形体の焼結工程１６
のいずれか１工程又は２以上の工程において、塩素又は
塩素化合物をＵＯ2ペレットの塩素の含有量が３〜２５
ｐｐｍになるような量で添加する。或いは前記ＵＯ2粉
末の生成工程１１〜１４、前記成形体の成形工程１５又
は前記成形体の焼結工程１６のいずれか１工程又は２以
上の工程において、臭素又は臭素化合物を前記ＵＯ2ペ
レットの臭素の含有量が６〜５０ｐｐｍになるような量
で添加する。或いは前記ＵＯ2粉末の生成工程１１〜１
４、前記成形体の成形工程１５又は前記成形体の焼結工
程１６のいずれか１工程又は２以上の工程において、塩
素又は塩素化合物及び臭素又は臭素化合物の両者をＵＯ
2ペレットの塩素及び臭素の各含有量が次の式（１）を
満たすような量で添加する。 （塩素含有量／ｘ）＋（臭素含有量／ｙ）＝１……（１） ただし、ｘは３〜２５の範囲の任意の数値、ｙは６〜５
０の範囲の任意の数値である。The UO 2 powder producing steps 11 to 14, the compact forming step 15 or the compact sintering step 16
In any one step or in two or more steps, the chlorine content of the UO 2 pellet is 3 to 25
Add in an amount to reach ppm. Alternatively, in any one step or two or more steps of the production steps 11 to 14 of the UO 2 powder, the molding step 15 of the molded body or the sintering step 16 of the molded body, bromine or a bromine compound is added to the UO 2 pellets. The amount of bromine added is 6 to 50 ppm. Alternatively, the production steps 11 to 1 of the UO 2 powder
4, in any one step or two or more steps of the molding step 15 of the molded body or the sintering step 16 of the molded body, both chlorine or chlorine compound and bromine or bromine compound are UO.
2 Add the chlorine and bromine in the pellets in such amounts that the following formula (1) is satisfied. (Chlorine content / x) + (Bromine content / y) = 1 (1) However, x is an arbitrary numerical value in the range of 3 to 25 and y is 6 to 5
It is an arbitrary value in the range of 0.
【００１６】その添加の方法を図２に基づいて例示すれ
ば以下の通りである。 (1) 原料のＵＦ6にＵＣｌ4を、また（ＮＨ4）2（Ｃ
Ｏ3）水溶液にＮＨ4Ｃｌをそれぞれ添加する。 (2) ＮＨ4ＣｌをＡＵＣスラリーに添加する。 (3) ばい焼・還元工程１３に用いるＨ2＋Ｈ2Ｏガスに塩
素ガス（Ｃｌ2）、塩化水素ガス（ＨＣｌ）又はＮＨ4Ｃ
ｌ蒸気を添加する。 (4) ばい焼・還元工程１３において、塩素ガス（Ｃ
ｌ2）又は塩化水素ガス（ＨＣｌ）又はＮＨ4Ｃｌ蒸気を
導入する。 (5) ばい焼・還元工程１３から安定化処理工程１４へ送
られるＵＯ2粉末又は安定化処理工程１４から成形工程
１５へ送られる処理されたＵＯ2粉末にＣＣｌ4又はＣ2
Ｈ3Ｃｌ3をそれぞれ添加する。 (6) 成形工程１５において潤滑剤の溶媒にＣＣｌ4又は
Ｃ2Ｈ3Ｃｌ3を添加する。 (7) ＵＯ2成形体の焼結工程１６において、塩素ガス
（Ｃｌ2）、塩化水素ガス（ＨＣｌ）、ＣＣｌ4又はＣ2
Ｈ3Ｃｌ3を導入する。The method of addition will be described below with reference to FIG. (1) UCl 4 is added to the raw material UF 6, and (NH 4 ) 2 (C
O 3) are added respectively NH 4 Cl aqueous solution. (2) Add NH 4 Cl to the AUC slurry. (3) The H 2 + H 2 O gas used in the roasting / reduction process 13 is chlorine gas (Cl 2 ), hydrogen chloride gas (HCl) or NH 4 C
l Add steam. (4) In the roasting / reduction process 13, chlorine gas (C
1 2 ) or hydrogen chloride gas (HCl) or NH 4 Cl vapor. (5) roasting and reduction steps 13 CCl in UO 2 powder that has been processed and sent to a molding step 15 from UO 2 powder or stabilization step 14 is sent to a stabilizing treatment step 14 4 or C 2
Add H 3 Cl 3 respectively. (6) In molding step 15, CCl 4 or C 2 H 3 Cl 3 is added to the lubricant solvent. (7) In the sintering step 16 of the UO 2 compact, chlorine gas (Cl 2 ), hydrogen chloride gas (HCl), CCl 4 or C 2
Introduce H 3 Cl 3 .
【００１７】なお、Ｃ2Ｈ3Ｃｌ3の代りに、その他の揮
発性で塩素を分解放出するような塩素含有有機物でも同
様な効果が得られる。また、図１及び図２ではＵＦ6か
らＵＯ2粉末を生成する方法を述べたが、本発明のＵＯ2
ペレットは硝酸ウラニル等からＵＯ2粉末を生成して、
この粉末から製造することもできる。In place of C 2 H 3 Cl 3 , other chlorine-containing organic substances which decompose and release chlorine due to volatility can also provide the same effect. Although described a method for generating a UO 2 powder from FIGS. 1 and UF 6 in FIG. 2, the present invention UO 2
The pellets are made from uranyl nitrate etc. to produce UO 2 powder,
It can also be produced from this powder.
【００１８】[0018]
【実施例】次に本発明の具体的態様を示すために、本発
明の実施例を説明する。 ＜実施例１＞ＡＤＵ法に基づいてＵＦ6からＵＯ2粉末を
生成した。先ず、ＵＦ6と純水を反応させてＵＯ2Ｆ2水
溶液を生成した。このＵＯ2Ｆ2水溶液にＨＣｌ（塩酸）
をウランＵに対して１１モル％添加した。塩酸を添加さ
れたＵＯ2Ｆ2水溶液にＮＨ4ＯＨを添加し、反応させる
とＡＤＵ（重ウラン酸アンモニウム）のスラリーが生成
した。このＡＤＵスラリーをろ過して、ＡＤＵケーキを
生成した。生成したＡＤＵケーキを乾燥した後、水素
（Ｈ2）と水蒸気（Ｈ2Ｏ）の雰囲気中５００〜６８０℃
で３．５時間ばい焼・還元してＵＯ2粉末を生成した。
このばい焼・還元で得たＵＯ2粉末はそのままでは成形
性、焼結性が不十分であるため、粉砕・造粒処理して、
ＢＥＴ法で測定した比表面積が７．９ｍ2／ｇのＵＯ2粉
末を得た。また、塩素含有量は１０．９ｐｐｍであっ
た。このＵＯ2粉末を３ｔ／ｃｍ2の成形圧で成形して、
成形体とし、この成形体を水素雰囲気中で１７５０℃で
４時間焼結して塩素含有量が４．５ｐｐｍであるＵＯ2
ペレットを得た。このＵＯ2ペレットの結晶粒径をＡＳ
ＴＭ Ｅ−１１２に準拠して規定された横断法で測定し
た結果、７４．６μｍであることが判明した。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described in order to show specific embodiments of the present invention. Example 1 UO 2 powder was produced from UF 6 based on the ADU method. First, UF 6 was reacted with pure water to form a UO 2 F 2 aqueous solution. Add HCl (hydrochloric acid) to this UO 2 F 2 aqueous solution.
Was added to uranium U by 11 mol%. NH 4 OH was added to the UO 2 F 2 aqueous solution to which hydrochloric acid was added and reacted to produce a slurry of ADU (ammonium diuranate). The ADU slurry was filtered to produce an ADU cake. After drying the generated ADU cake, 500-680 ° C. in an atmosphere of hydrogen (H 2 ) and steam (H 2 O).
Then, it was roasted and reduced for 3.5 hours to produce UO 2 powder.
Since the UO 2 powder obtained by this roasting / reduction is insufficient in formability and sinterability as it is, it is pulverized / granulated,
UO 2 powder having a specific surface area measured by the BET method of 7.9 m 2 / g was obtained. The chlorine content was 10.9 ppm. This UO 2 powder was molded at a molding pressure of 3 t / cm 2 ,
A compact was obtained, and this compact was sintered in a hydrogen atmosphere at 1750 ° C. for 4 hours to obtain UO 2 having a chlorine content of 4.5 ppm.
Pellets were obtained. The grain size of this UO 2 pellet is AS
As a result of measurement by a transverse method defined according to TME-112, it was found to be 74.6 μm.
【００１９】＜実施例２＞ＵＯ2Ｆ2水溶液にＮＨ4Ｃｌ
をウランＵに対して３０モル％添加した以外は実施例１
と同様にして比表面積が７．５ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を生
成した。このＵＯ2粉末の塩素含有量は４８ｐｐｍであ
った。実施例１と同様にしてこのＵＯ2粉末からＵＯ2ペ
レットを得た。このペレットの塩素含有量は１５．４ｐ
ｐｍ、結晶粒径は５６．８μｍであった。<Example 2> NH 4 Cl was added to UO 2 F 2 aqueous solution.
Example 1 except that 30 mol% was added to uranium U
UO 2 powder having a specific surface area of 7.5 m 2 / g was produced in the same manner as in. The chlorine content of this UO 2 powder was 48 ppm. UO 2 pellets were obtained from this UO 2 powder in the same manner as in Example 1. Chlorine content of this pellet is 15.4p
pm, and the crystal grain size was 56.8 μm.
【００２０】＜実施例３＞Ｕ3Ｏ8を硝酸と反応させて、
硝酸ウラニル溶液を生成させた。この硝酸ウラニル溶液
にＨＣｌをウランＵに対して、１１モル％を添加した。
塩酸を添加された硝酸ウラニル水溶液にＮＨ4０Ｈを添
加し、反応させるとＡＤＵのスラリーが生成した。この
ＡＤＵスラリーをろ過してＡＤＵケーキを生成した。生
成したＡＤＵケーキを乾燥した後、水素と水蒸気の雰囲
気中５００〜６８０℃で３．５時間ばい焼還元してＵＯ
2粉末を生成した。ＢＥＴ法で測定した比表面積が２
３．８ｍ2／ｇ、塩素の含有量は２２ｐｐｍであった。
焼結ペレット中の塩素濃度は１３ｐｐｍ、結晶粒径は４
２．５μｍであった。Example 3 U 3 O 8 was reacted with nitric acid,
A uranyl nitrate solution was produced. To this uranyl nitrate solution, 11 mol% of HCl was added to uranium U.
It was added NH 4 0H to uranyl nitrate aqueous solution is added hydrochloric acid, reacted slurry ADU was formed. The ADU slurry was filtered to produce an ADU cake. After the produced ADU cake is dried, it is roasted and reduced in an atmosphere of hydrogen and steam at 500 to 680 ° C. for 3.5 hours to perform UO.
Two powders were produced. The specific surface area measured by BET method is 2
The content was 3.8 m 2 / g and the chlorine content was 22 ppm.
Chlorine concentration in sintered pellets is 13ppm, grain size is 4
It was 2.5 μm.
【００２１】＜実施例４＞ＵＦ6と純水を反応させてＵ
Ｏ2Ｆ2水溶液を生成した。ＵＯ2Ｆ2水溶液にＮＨ4０Ｈ
を添加し、反応させるとＡＤＵのスラリーが生成した。
このＡＤＵスラリーをろ過してＡＤＵケーキを生成し
た。生成したＡＤＵケーキを乾燥した後、水素と水蒸気
の雰囲気中５００〜６８０℃で３．５時間ばい焼還元し
てＵＯ2粉末を生成した。このばい焼還元で得たＵＯ2粉
末はそのままでは成形性、焼結性が不十分であるため、
粉砕造粒して、ＢＥＴ法で測定した比表面積が８．８ｍ
2／ｇのＵＯ2粉末を得た。この粉末中の塩素の含有量は
検出限界以下であった。このＵＯ2粉末１ｋｇに対し
て、Ｃ2Ｈ3Ｃｌ3液を０．１ｍｌ加えて、回転混合した
ところ、乾燥後の粉末中の塩素の含有量は４７ｐｐｍで
あった。この粉末を成形焼結したところ焼結ペレット中
の塩素濃度は４．１ｐｐｍ結晶粒径は４４．５μｍであ
った。<Embodiment 4> UF 6 is reacted with pure water to obtain U.
An O 2 F 2 aqueous solution was produced. NH 4 0H to UO 2 F 2 aqueous solution
Was added and reacted to produce a slurry of ADU.
The ADU slurry was filtered to produce an ADU cake. After the produced ADU cake was dried, it was roasted and reduced in an atmosphere of hydrogen and steam at 500 to 680 ° C. for 3.5 hours to produce UO 2 powder. Since the UO 2 powder obtained by this roasting reduction has insufficient formability and sinterability as it is,
The specific surface area measured by the BET method after pulverization and granulation is 8.8 m.
2 / g of UO 2 powder was obtained. The content of chlorine in this powder was below the detection limit. When 0.1 ml of C 2 H 3 Cl 3 solution was added to 1 kg of this UO 2 powder and rotatively mixed, the chlorine content in the powder after drying was 47 ppm. When this powder was compacted and sintered, the chlorine concentration in the sintered pellet was 4.1 ppm and the crystal grain size was 44.5 μm.
【００２２】＜実施例５＞実施例４と同様の方法でＵＯ
2粉末を製造したところ、ＵＯ2粉末の比表面積は１３．
６ｍ2／ｇ、粉末中の塩素濃度は検出限界以下であっ
た。このＵＯ2粉末にＣＣｌ4を含浸させた潤滑剤を加え
１０分間混合した後、３ｔ／ｃｍ2の成形圧で成形して
成形体とし、水素雰囲気中で１７５０℃で４時間焼結し
て塩素含有量が４．２ｐｐｍであるＵＯ2ペレットを得
た。このＵＯ2ペレットの結晶粒径を測定した結果、は
３８．２μｍであることが判明した。<Embodiment 5> UO is carried out in the same manner as in Embodiment 4.
When 2 powders were manufactured, the specific surface area of UO 2 powder was 13.
The chlorine concentration in the powder was 6 m 2 / g or less than the detection limit. A lubricant impregnated with CCl 4 was added to this UO 2 powder and mixed for 10 minutes, and then molded at a molding pressure of 3 t / cm 2 to obtain a molded body, which was sintered in a hydrogen atmosphere at 1750 ° C. for 4 hours to obtain chlorine. UO 2 pellets with a content of 4.2 ppm were obtained. As a result of measuring the crystal grain size of this UO 2 pellet, it was found to be 38.2 μm.
【００２３】＜実施例６＞ＵＯ2Ｆ2水溶液にＨＢｒ（臭
化水素酸）をウランＵに対して１００モル％添加した以
外は実施例１と同様にして比表面積が９．１ｍ2／ｇの
ＵＯ2粉末を生成した。このＵＯ2粉末の臭素含有量は８
３ｐｐｍであった。実施例１と同様にしてこのＵＯ2粉
末からＵＯ2ペレットを得た。このペレットの臭素含有
量は１２．０ｐｐｍ、結晶粒径は４７．７μｍであっ
た。Example 6 A specific surface area of 9.1 m 2 / g was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 mol% of HBr (hydrobromic acid) was added to UO 2 F 2 aqueous solution. UO 2 powder was produced. The bromine content of this UO 2 powder is 8
It was 3 ppm. UO 2 pellets were obtained from this UO 2 powder in the same manner as in Example 1. The bromine content of this pellet was 12.0 ppm, and the crystal grain size was 47.7 μm.
【００２４】＜実施例７＞ＵＯ2Ｆ2水溶液にＨＣｌ（塩
酸）とＨＢｒ（臭化水素酸）をウランＵに対してそれぞ
れ１１モル％添加した以外は実施例１と同様にして比表
面積が１０．４ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を生成した。このＵ
Ｏ2粉末の塩素含有量は１２．２ｐｐｍ、臭素含有量は
１６ｐｐｍであった。実施例１と同様にしてこのＵＯ2
粉末からＵＯ2ペレットを得た。このペレットの塩素含
有量は４．６ｐｐｍ、臭素含有量は３．０ｐｐｍであ
り、結晶粒径は７０．３μｍであった。Example 7 The specific surface area was the same as in Example 1 except that HCl (hydrochloric acid) and HBr (hydrobromic acid) were added to the UO 2 F 2 aqueous solution in an amount of 11 mol% each relative to uranium U. 10.4 m 2 / g of UO 2 powder was produced. This U
The chlorine content of the O 2 powder was 12.2 ppm and the bromine content was 16 ppm. In the same manner as in Example 1, this UO 2
UO 2 pellets were obtained from the powder. The chlorine content of this pellet was 4.6 ppm, the bromine content was 3.0 ppm, and the crystal grain size was 70.3 μm.
【００２５】＜実施例８＞ＵＦ6と純水を反応させてＵ
Ｏ2Ｆ2水溶液を生成した。このＵＯ2Ｆ2水溶液にＮＨ4
０Ｈを添加し、反応させるとＡＤＵのスラリーが生成し
た。このＡＤＵスラリーをろ過してＡＤＵケーキを生成
した。生成したＡＤＵケーキを乾燥した後、水素と水蒸
気の雰囲気中５００〜６８０℃で３．５時間ばい焼還元
してＵＯ2粉末を生成した。このＵＯ2粉末を粉砕造粒し
て、ＢＥＴ法で測定した比表面積が８．８ｍ2／ｇのＵ
Ｏ2粉末を得た。このＵＯ2粉末１ｋｇに対して、ＣＣｌ
4液を０．１ｍｌ加えて、回転混合したところ乾燥後の
粉末中の塩素の含有量は４９ｐｐｍであった。実施例１
と同様にしてこのＵＯ2粉末からＵＯ2ペレットを得た。
このペレットの塩素含有量は３．６ｐｐｍ、結晶粒径は
４０．８μｍであった。<Embodiment 8> UF 6 is reacted with pure water to obtain U.
An O 2 F 2 aqueous solution was produced. NH 4 is added to this UO 2 F 2 aqueous solution.
When OH was added and reacted, a slurry of ADU was produced. The ADU slurry was filtered to produce an ADU cake. After the produced ADU cake was dried, it was roasted and reduced in an atmosphere of hydrogen and steam at 500 to 680 ° C. for 3.5 hours to produce UO 2 powder. This UO 2 powder was pulverized and granulated to obtain U having a specific surface area of 8.8 m 2 / g measured by the BET method.
O 2 powder was obtained. To 1 kg of this UO 2 powder, CCl
When 0.1 ml of the 4th liquid was added and mixed by rotation, the content of chlorine in the powder after drying was 49 ppm. Example 1
UO 2 pellets were obtained from this UO 2 powder in the same manner as in.
The chlorine content of this pellet was 3.6 ppm, and the crystal grain size was 40.8 μm.
【００２６】＜実施例９＞ＵＦ6と純水を反応させてＵ
Ｏ2Ｆ2水溶液を生成した。このＵＯ2Ｆ2水溶液に（ＮＨ
4）2（ＣＯ3）水溶液、ＮＨ3及びＣＯ2を添加し、反応
させるとＡＵＣのスラリーが生成した。このＡＵＣスラ
リーをろ過してＡＵＣケーキを生成した。生成したＡＵ
Ｃケーキを乾燥した後、水素と水蒸気の雰囲気中５００
〜６８０℃で３．５時間ばい焼還元してＵＯ2粉末を生
成した。このＵＯ2粉末を粉砕造粒して、ＢＥＴ法で測
定した比表面積が６．５ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を得た。こ
のＵＯ2粉末１ｋｇに対して、Ｃ2Ｈ3Ｃｌ3液を０．１ｍ
ｌ加えて、回転混合したところ、乾燥後の粉末中の塩素
の含有量は４８ｐｐｍであった。実施例１と同様にして
このＵＯ2粉末からＵＯ2ペレットを得た。このペレット
の塩素含有量は７．２ｐｐｍ、結晶粒径は３７．９μｍ
であった。<Example 9> UF 6 was reacted with pure water to obtain U
An O 2 F 2 aqueous solution was produced. In this UO 2 F 2 aqueous solution (NH
4 ) 2 (CO 3 ) aqueous solution, NH 3 and CO 2 were added and reacted to produce a slurry of AUC. The AUC slurry was filtered to produce an AUC cake. Generated AU
After drying the C cake, 500 in an atmosphere of hydrogen and steam
UO 2 powder was produced by roasting reduction at ˜680 ° C. for 3.5 hours. This UO 2 powder was pulverized and granulated to obtain UO 2 powder having a specific surface area of 6.5 m 2 / g measured by the BET method. To 1 kg of this UO 2 powder, 0.1 m of C 2 H 3 Cl 3 solution was added.
When 1 was added and rotatively mixed, the content of chlorine in the powder after drying was 48 ppm. UO 2 pellets were obtained from this UO 2 powder in the same manner as in Example 1. The chlorine content of this pellet is 7.2 ppm, and the crystal grain size is 37.9 μm.
Met.
【００２７】＜実施例１０＞ＵＦ6と純水を反応させて
ＵＯ2Ｆ2水溶液を生成した。ＵＯ2Ｆ2水溶液にＮＨ4０
Ｈを添加し、反応させるとＡＤＵのスラリーが生成し
た。このＡＤＵスラリーをろ過してＡＤＵケーキを生成
した。生成したＡＤＵケーキを乾燥した後、水素と水蒸
気の雰囲気中５００〜６８０℃で３．５時間ばい焼還元
してＵＯ2粉末を生成した。このＵＯ2粉末を粉砕造粒し
て、ＢＥＴ法で測定した比表面積が７．５ｍ2／ｇのＵ
Ｏ2粉末を得た。この粉末中の塩素の含有量は検出限界
以下であった。この粉末を成形し、５０ｐｐｍのＨＣｌ
ガスを混入させた加湿水素を焼結雰囲気に使用して焼結
したところ焼結ペレット中の塩素濃度は３．２ｐｐｍ、
結晶粒径は４２μｍであった。<Example 10> UF 6 was reacted with pure water to form a UO 2 F 2 aqueous solution. NH 4 0 in UO 2 F 2 aqueous solution
When H was added and reacted, a slurry of ADU was produced. The ADU slurry was filtered to produce an ADU cake. After the produced ADU cake was dried, it was roasted and reduced in an atmosphere of hydrogen and steam at 500 to 680 ° C. for 3.5 hours to produce UO 2 powder. This UO 2 powder was pulverized and granulated to obtain U having a specific surface area of 7.5 m 2 / g measured by the BET method.
O 2 powder was obtained. The content of chlorine in this powder was below the detection limit. This powder was compacted to give 50 ppm HCl
When humidified hydrogen mixed with gas was used in a sintering atmosphere and sintered, the chlorine concentration in the sintered pellets was 3.2 ppm,
The crystal grain size was 42 μm.
【００２８】上記実施例１〜１０の内容をまとめて次の
表１に示す。表１において、は調整されたＵＯ2粉末
の比表面積、は調整されたＵＯ2粉末の塩素又は臭素
の含有量、はＵＯ2ペレットの塩素又は臭素の含有
量、はＵＯ2ペレットの結晶粒径である。またの＊
印は分析検出限界を意味する。The contents of Examples 1 to 10 are summarized in Table 1 below. In Table 1, the content of chlorine or bromine UO 2 powder specific surface area, is adjusted in the UO 2 powder is adjusted, the content of chlorine or bromine UO 2 pellets, the grain size of UO 2 pellets Is. See again
The mark means the limit of analytical detection.
【００２９】[0029]
【表１】 [Table 1]
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、Ａ
ＤＵ法又はＡＵＣ法に基づいてＵＯ2粉末を生成する工
程を含むＵＯ2ペレットの製造方法において、比表面積
が５〜５０ｍ2／ｇのＵＯ2粉末を原料粉末として使用し
て、ＵＯ2の成形体を成形し、かつＵＯ2ペレットの製造
工程のいずれかにおいて、塩素、塩素化合物、臭素又は
臭素化合物の少なくとも１種を特定の量で添加すること
により、結晶粒径の大きいＵＯ2ペレットを再現性よく
製造することができる。As described above, according to the present invention, A
In UO 2 method for producing pellets comprising the step of generating a UO 2 powder based on DU method or AUC method, specific surface area using UO 2 powder of 5 to 50 m 2 / g as the raw material powder, molding the UO 2 UO 2 pellets with a large crystal grain size are reproduced by molding the body and adding at least one of chlorine, chlorine compounds, bromine or bromine compounds in a specific amount in any of the UO 2 pellet manufacturing processes. It can be manufactured with good properties.
【図１】本発明のＵＯ2ペレットをＡＤＵ法に基づいて
製造する方法を示す工程図。FIG. 1 is a process drawing showing a method for producing UO 2 pellets of the present invention based on the ADU method.
【図２】本発明のＵＯ2ペレットをＡＵＣ法に基づいて
製造する方法を示す工程図。FIG. 2 is a process drawing showing a method for producing UO 2 pellets of the present invention based on the AUC method.
１ 加水分解工程 ２ 沈殿工程 ３ ろ過工程 ４ 乾燥工程 ５，１３ ばい焼・還元工程 ６ 粉砕・造粒工程 ７，１５ 成形工程 ８，１６ 焼結工程 １１ 加水分解・沈殿工程 １２ ろ過・洗浄工程 １４ 安定化処理工程 1 Hydrolysis Step 2 Precipitation Step 3 Filtration Step 4 Drying Step 5,13 Roasting / Reduction Step 6 Grinding / Granulation Step 7,15 Molding Step 8,16 Sintering Step 11 Hydrolysis / Precipitation Step 12 Filtration / Washing Step 14 Stabilization process
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 修二 茨城県那珂郡那珂町大字向山字六人頭1002 番地の14 三菱マテリアル株式会社那珂原 子力開発センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuji Fujiwara, Nakamachi, Naka-gun, Ibaraki Prefecture
Claims (9)
特徴とするＵＯ2ペレット。1. A UO 2 pellet containing chlorine in an amount of 3 to 25 ppm.
特徴とするＵＯ2ペレット。2. UO 2 pellets containing 6 to 50 ppm of bromine.
ｐｍ含み、塩素及び臭素の各含有量が次の式（１）を満
たすことを特徴とするＵＯ2ペレット。 （塩素含有量／ｘ）＋（臭素含有量／ｙ）＝１……（１） ただし、ｘは３〜２５の範囲の任意の数値、ｙは６〜５
０の範囲の任意の数値である。3. A total of 3 to 50 p of chlorine and bromine.
UO 2 pellets containing pm and having respective chlorine and bromine contents satisfying the following formula (1): (Chlorine content / x) + (Bromine content / y) = 1 (1) However, x is an arbitrary numerical value in the range of 3 to 25 and y is 6 to 5
It is an arbitrary value in the range of 0.
粉末を生成する工程と、前記ＵＯ2粉末を成形して成形
体にする工程と、前記成形体を焼結してＵＯ2ペレット
得る工程とを含むＵＯ2ペレットの製造方法において、 前記成形体の成形工程で比表面積が５〜５０ｍ2／ｇの
ＵＯ2粉末を原料粉末として使用し、 塩素又は塩素化合物を前記ＵＯ2粉末の生成工程、前記
成形体の成形工程又は前記成形体の焼結工程のいずれか
１工程又は２以上の工程でＵＯ2ペレットの塩素の含有
量が３〜２５ｐｐｍになるような量で添加することを特
徴とするＵＯ2ペレットの製造方法。4. UO 2 based on the ADU method or the AUC method
Generating a powder, a step of the molded body by molding said UO 2 powder, in the manufacturing method of UO 2 pellets comprising a step of obtaining UO 2 pellets by sintering the green body, the green body UO 2 powder having a specific surface area of 5 to 50 m 2 / g is used as a raw material powder in the molding step, and chlorine or a chlorine compound is used to generate the UO 2 powder, the molding step of the molded body or the sintering step of the molded body. The method for producing UO 2 pellets, wherein the chlorine content of the UO 2 pellets is added in an amount of 3 to 25 ppm in any one step or in two or more steps.
５ｐｐｍになるような量で添加される塩素又は塩素化合
物の塩素に換算した量は１０〜５０ｐｐｍである請求項
４記載のＵＯ2ペレットの製造方法。5. UO 2 pellets having a chlorine content of 3 to 2
The method for producing UO 2 pellets according to claim 4, wherein the amount of chlorine or chlorine compound added in an amount of 5 ppm converted to chlorine is 10 to 50 ppm.
粉末を生成する工程と、前記ＵＯ2粉末を成形して成形
体にする工程と、前記成形体を焼結してＵＯ2ペレット
得る工程とを含むＵＯ2ペレットの製造方法において、 前記成形体の成形工程で比表面積が５〜５０ｍ2／ｇの
ＵＯ2粉末を原料粉末として使用し、 臭素又は臭素化合物を前記ＵＯ2粉末の生成工程、前記
成形体の成形工程又は前記成形体の焼結工程のいずれか
１工程又は２以上の工程でＵＯ2ペレットの臭素の含有
量が６〜５０ｐｐｍになるような量で添加することを特
徴とするＵＯ2ペレットの製造方法。6. UO 2 based on the ADU method or the AUC method
Generating a powder, a step of the molded body by molding said UO 2 powder, in the manufacturing method of UO 2 pellets comprising a step of obtaining UO 2 pellets by sintering the green body, the green body UO 2 powder having a specific surface area of 5 to 50 m 2 / g in the molding step is used as a raw material powder, and bromine or a bromine compound is generated in the step of forming the UO 2 powder, the step of molding the molded body or the step of sintering the molded body. The method for producing UO 2 pellets, wherein the bromine content of the UO 2 pellets is 6 to 50 ppm in any one step or in two or more steps.
０ｐｐｍになるような量で添加される臭素又は臭素化合
物の臭素に換算した量は２０〜１００ｐｐｍである請求
項６記載のＵＯ2ペレットの製造方法。7. UO 2 pellets having a bromine content of 6 to 5
The method for producing UO 2 pellets according to claim 6, wherein the amount of bromine or the bromine compound added in an amount of 0 ppm converted to bromine is 20 to 100 ppm.
粉末を生成する工程と、前記ＵＯ2粉末を成形して成形
体にする工程と、前記成形体を焼結してＵＯ2ペレット
得る工程とを含むＵＯ2ペレットの製造方法において、 前記成形体の成形工程で比表面積が５〜５０ｍ2／ｇの
ＵＯ2粉末を原料粉末として使用し、 塩素又は塩素化合物及び臭素又は臭素化合物の両者を前
記ＵＯ2粉末の生成工程、前記成形体の成形工程又は前
記成形体の焼結工程のいずれか１工程又は２以上の工程
でＵＯ2ペレットの塩素及び臭素の各含有量が次の式
（１）を満たすような量で添加することを特徴とするＵ
Ｏ2ペレットの製造方法。 （塩素含有量／ｘ）＋（臭素含有量／ｙ）＝１……（１） ただし、ｘは３〜２５の範囲の任意の数値、ｙは６〜５
０の範囲の任意の数値である。8. UO 2 based on the ADU method or the AUC method
Generating a powder, a step of the molded body by molding said UO 2 powder, in the manufacturing method of UO 2 pellets comprising a step of obtaining UO 2 pellets by sintering the green body, the green body In the molding step, a UO 2 powder having a specific surface area of 5 to 50 m 2 / g is used as a raw material powder, and chlorine or a chlorine compound and bromine or a bromine compound are both formed into the UO 2 powder, the molding step of the molded body or U is added in an amount such that each content of chlorine and bromine in the UO 2 pellet satisfies the following formula (1) in any one step or two or more steps of the sintering of the molded body.
O 2 pellet manufacturing method. (Chlorine content / x) + (Bromine content / y) = 1 (1) However, x is an arbitrary numerical value in the range of 3 to 25 and y is 6 to 5
It is an arbitrary value in the range of 0.
量が前記式（１）を満たすような量で添加される塩素又
は塩素化合物及び臭素又は臭素化合物の塩素及び臭素に
換算した量は両者を合計して１０〜１００ｐｐｍであっ
て、次の式（２）を満たす量である請求項８記載のＵＯ
2ペレットの製造方法。 （塩素又は塩素化合物添加量／ｘ’） ＋（臭素又は臭素化合物添加量／ｙ’）＝１……（２） ただし、ｘ’は１０〜５０の範囲の任意の数値、ｙ’は
２０〜１００の範囲の任意の数値である。9. The chlorine or bromine compound and bromine or the bromine compound added in such an amount that the chlorine and bromine contents of the UO 2 pellet satisfy the above formula (1) are both converted into chlorine and bromine. Is 10 to 100 ppm in total, which is an amount satisfying the following formula (2).
2 Pellet manufacturing method. (Chlorine or chlorine compound addition amount / x ′) + (bromine or bromine compound addition amount / y ′) = 1 (2) However, x ′ is an arbitrary numerical value in the range of 10 to 50 and y ′ is 20 to It is an arbitrary numerical value in the range of 100.
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