JPH1026693A - 核燃料ペレット成型体の製造方法 - Google Patents
核燃料ペレット成型体の製造方法Info
- Publication number
- JPH1026693A JPH1026693A JP8201161A JP20116196A JPH1026693A JP H1026693 A JPH1026693 A JP H1026693A JP 8201161 A JP8201161 A JP 8201161A JP 20116196 A JP20116196 A JP 20116196A JP H1026693 A JPH1026693 A JP H1026693A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- nuclear fuel
- fuel pellet
- microcapsules
- uranium oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 核燃料ペレットの成型体を製造するに際し、
バインダーをマイクロカプセル化することにより、乾燥
工程と造粒工程を省略して、設備の変更を伴うことなく
強度に優れた成型体を得る。 【解決手段】 バインダーを直径１００μｍ以下のマイ
クロカプセルに封入して、ウラン酸化物粉末にほぼ均質
に混合し、のち、このウラン酸化物粉末に圧縮成型を施
して、この圧縮成型時の加圧により上記マイクロカプセ
ルを破砕させ、内部のバインダーを上記ウラン酸化物粉
末の粒子間に浸透させ成型することを特徴としている。
バインダーをマイクロカプセル化することにより、乾燥
工程と造粒工程を省略して、設備の変更を伴うことなく
強度に優れた成型体を得る。 【解決手段】 バインダーを直径１００μｍ以下のマイ
クロカプセルに封入して、ウラン酸化物粉末にほぼ均質
に混合し、のち、このウラン酸化物粉末に圧縮成型を施
して、この圧縮成型時の加圧により上記マイクロカプセ
ルを破砕させ、内部のバインダーを上記ウラン酸化物粉
末の粒子間に浸透させ成型することを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＵＯ2 粉末を圧縮し
て作られる核燃料ペレット成型体の製造方法に関するも
のである。
て作られる核燃料ペレット成型体の製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】核燃料ペレット成型体は焼結工程前のＵ
Ｏ2 粉末の圧粉体であり、通常、ＵＯ2 粉末同士の付着
力によってその形を保っているため、機械的強度はそれ
ほど大きくはない。したがって、ハンドリングにおける
外力によってカケが生じることがあり、不良の原因とな
りやすい。
Ｏ2 粉末の圧粉体であり、通常、ＵＯ2 粉末同士の付着
力によってその形を保っているため、機械的強度はそれ
ほど大きくはない。したがって、ハンドリングにおける
外力によってカケが生じることがあり、不良の原因とな
りやすい。
【０００３】上記ペレット成型体の機械的強度を向上さ
せるためには下記の方法が考えられるが、それぞれに問
題点もある。
せるためには下記の方法が考えられるが、それぞれに問
題点もある。
【０００４】（１）成型圧力を大きくする。ある圧力ま
ではそれなりの効果があるが、過大な圧力はクラック、
キャッピング（プレス面の両端面部分が円盤状にはく離
する）などの新たな不良の発生原因となる。 （２）成型体の局所的な応力を抑えるため、コーナ部の
面取り、曲面化など形状の変更を行う。カケの抑制に効
果的だが、設計上の制約を受ける。 （３）バインダーの利用。通常、溶液状のものをＵＯ2
粉末に加え、バインダーが均質にゆきわたるように攪
拌、乾燥して顆粒化（湿式造粒）した後、圧縮成型を行
うが、効果はあるものの、これらの前処理が面倒であ
り、新たに要する設備及びその運転のコストが大きくな
る。
ではそれなりの効果があるが、過大な圧力はクラック、
キャッピング（プレス面の両端面部分が円盤状にはく離
する）などの新たな不良の発生原因となる。 （２）成型体の局所的な応力を抑えるため、コーナ部の
面取り、曲面化など形状の変更を行う。カケの抑制に効
果的だが、設計上の制約を受ける。 （３）バインダーの利用。通常、溶液状のものをＵＯ2
粉末に加え、バインダーが均質にゆきわたるように攪
拌、乾燥して顆粒化（湿式造粒）した後、圧縮成型を行
うが、効果はあるものの、これらの前処理が面倒であ
り、新たに要する設備及びその運転のコストが大きくな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記バインダ
ーを利用する方法を改良し、バインダーをマイクロカプ
セル化することにより、前記乾燥工程と造粒工程を省略
して、設備の変更を伴うことなく強度に優れた成型体を
得ることを目的とするものである。
ーを利用する方法を改良し、バインダーをマイクロカプ
セル化することにより、前記乾燥工程と造粒工程を省略
して、設備の変更を伴うことなく強度に優れた成型体を
得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的に適
合する本発明の核燃料ペレット成型体の製造方法は、前
記バインダーを混入したウラン酸化物の粉末を圧縮成型
して核燃料ペレット成型体を得る方法において、上記バ
インダーを直径１００μｍ以下のマイクロカプセルに封
入して、上記ウラン酸化物粉末にほぼ均質に混合し、の
ち、このウラン酸化物粉末に圧縮成型を施して、この圧
縮成型時の加圧により上記マイクロカプセルを破砕さ
せ、内部のバインダーを上記ウラン酸化物粉末の粒子間
に浸透させ成型することを特徴とする。
合する本発明の核燃料ペレット成型体の製造方法は、前
記バインダーを混入したウラン酸化物の粉末を圧縮成型
して核燃料ペレット成型体を得る方法において、上記バ
インダーを直径１００μｍ以下のマイクロカプセルに封
入して、上記ウラン酸化物粉末にほぼ均質に混合し、の
ち、このウラン酸化物粉末に圧縮成型を施して、この圧
縮成型時の加圧により上記マイクロカプセルを破砕さ
せ、内部のバインダーを上記ウラン酸化物粉末の粒子間
に浸透させ成型することを特徴とする。
【０００７】そして、上記バインダーとしては、ポリビ
ニルアルコール水溶液、ポリエチレングリコール水溶
液、またはカルボキシメチルセルロース水溶液等が好適
であり、また、これらバインダーを封入するマイクロカ
プセルとしては、ポリスチレンまたはポリカーボネイト
等が好適である。
ニルアルコール水溶液、ポリエチレングリコール水溶
液、またはカルボキシメチルセルロース水溶液等が好適
であり、また、これらバインダーを封入するマイクロカ
プセルとしては、ポリスチレンまたはポリカーボネイト
等が好適である。
【０００８】
【作用】上記本発明の方法においては、バインダーをマ
イクロカプセル化することによって粒子状となし、この
粒子状態でウラン酸化物粉末と混合を行うことから、単
に攪拌等するだけでバインダーの均質配分が可能とな
り、これにより、従来の液状バインダーのときのような
乾燥・造粒各工程とこれらに要する設備とを必要とする
ことなく、効率よく強度に優れた成型体を製造すること
が可能である。
イクロカプセル化することによって粒子状となし、この
粒子状態でウラン酸化物粉末と混合を行うことから、単
に攪拌等するだけでバインダーの均質配分が可能とな
り、これにより、従来の液状バインダーのときのような
乾燥・造粒各工程とこれらに要する設備とを必要とする
ことなく、効率よく強度に優れた成型体を製造すること
が可能である。
【０００９】また、バインダーは圧縮成型時まではマイ
クロカプセルに覆われているため、バインダーとして固
体・粘性体、液体のいずれも利用することが可能であ
る。
クロカプセルに覆われているため、バインダーとして固
体・粘性体、液体のいずれも利用することが可能であ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下さらに本発明の実施の形態を
説明する。
説明する。
【００１１】バインダーとして通常湿式造粒においてよ
く使用されるＰＶＡ（ポリビニルアルコール）の水溶液
を用い、これをポリスチレンからなる直径約１０〜５０
μｍのマイクロカプセルに封入した。
く使用されるＰＶＡ（ポリビニルアルコール）の水溶液
を用い、これをポリスチレンからなる直径約１０〜５０
μｍのマイクロカプセルに封入した。
【００１２】そして、この粒子状のマイクロカプセル
を、潤滑剤等の添加物とともにＵＯ2粉末へ投入し、ほ
ぼ均質となるよう混合した。バインダーとＵＯ2 粉末の
重量比は従来の方法と同じで約１：１７０であった。
を、潤滑剤等の添加物とともにＵＯ2粉末へ投入し、ほ
ぼ均質となるよう混合した。バインダーとＵＯ2 粉末の
重量比は従来の方法と同じで約１：１７０であった。
【００１３】その後、混合済のＵＯ2 粉末を成型圧力を
通常の約１．５〜４．５ｔ／ｃｍ2にて圧縮成型する
と、この成型時の圧力によってマイクロカプセルが壊
れ、ＰＶＡ水溶液が粉末粒子間へ浸透しＵＯ2 粉末粒子
同士が結着されて強い成型体ができた。
通常の約１．５〜４．５ｔ／ｃｍ2にて圧縮成型する
と、この成型時の圧力によってマイクロカプセルが壊
れ、ＰＶＡ水溶液が粉末粒子間へ浸透しＵＯ2 粉末粒子
同士が結着されて強い成型体ができた。
【００１４】上記ペレット成型体は、その後焼結され
て、核燃料ペレットとして使用に供されるが、マイクロ
カプセルもしくはＰＶＡ水溶液の痕跡は微細な気孔とな
って残ることになる。しかし、核燃料ペレットの場合は
密度や気孔分布の調整のため意図的にそのような微細な
気孔を生成させる必要があり、またその気孔径分布をマ
イクロカプセルの大きさや添加量で積極的に調整できる
ので、むしろ好都合である。
て、核燃料ペレットとして使用に供されるが、マイクロ
カプセルもしくはＰＶＡ水溶液の痕跡は微細な気孔とな
って残ることになる。しかし、核燃料ペレットの場合は
密度や気孔分布の調整のため意図的にそのような微細な
気孔を生成させる必要があり、またその気孔径分布をマ
イクロカプセルの大きさや添加量で積極的に調整できる
ので、むしろ好都合である。
【００１５】一方、バインダー入りマイクロカプセルの
製造方法としては例えば液中乾燥法がある。この方法
は、水中あるいは油中をカプセル化の媒体とし、その中
に封入物質を含有する壁膜物質溶液を滴状に分散し、壁
膜物質溶液の溶剤をとばして固いカプセル膜を形成す
る。
製造方法としては例えば液中乾燥法がある。この方法
は、水中あるいは油中をカプセル化の媒体とし、その中
に封入物質を含有する壁膜物質溶液を滴状に分散し、壁
膜物質溶液の溶剤をとばして固いカプセル膜を形成す
る。
【００１６】ここでは、バインダー物質の水溶液を封入
物質とするため、これにしたがって壁膜物質溶液を油
相、カプセル化の媒体を水相とする。媒体は溶剤をとば
し易くするために加温してもよい。
物質とするため、これにしたがって壁膜物質溶液を油
相、カプセル化の媒体を水相とする。媒体は溶剤をとば
し易くするために加温してもよい。
【００１７】なお、バインダーとしては前記ＰＶＡ水溶
液の他、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）水溶液やＣ
ＭＣ（カルボキシメチルセルロース）水溶液があり、ま
たマイクロカプセルを形成する壁膜物質としては前記ポ
リスチレンの他にポリカーボネイト等がある。ポリスチ
レンやポリカーボネイトは、ゼンベン等の適当な油相の
有機溶剤に溶かすことにより前記壁膜物質溶液とされ
る。
液の他、ＰＥＧ（ポリエチレングリコール）水溶液やＣ
ＭＣ（カルボキシメチルセルロース）水溶液があり、ま
たマイクロカプセルを形成する壁膜物質としては前記ポ
リスチレンの他にポリカーボネイト等がある。ポリスチ
レンやポリカーボネイトは、ゼンベン等の適当な油相の
有機溶剤に溶かすことにより前記壁膜物質溶液とされ
る。
【００１８】以上、本発明の実施例を説明したが、上記
マイクロカプセルの大きさは直径が１００μｍを超える
とバインダーの均質浸透が困難になる。また、成型時に
確実に破砕することや前記微細な気孔を形成することを
考慮すると、上記マイクロカプセルの大きさは直径約１
０〜５０μｍの範囲が適当である。
マイクロカプセルの大きさは直径が１００μｍを超える
とバインダーの均質浸透が困難になる。また、成型時に
確実に破砕することや前記微細な気孔を形成することを
考慮すると、上記マイクロカプセルの大きさは直径約１
０〜５０μｍの範囲が適当である。
【００１９】また、本発明の成型体の製造方法は、ウラ
ン酸化物粉末にプルトニウム酸化物粉末を混合するＭＯ
Ｘ燃料ペレットの成型体にも適用することが可能であ
る。
ン酸化物粉末にプルトニウム酸化物粉末を混合するＭＯ
Ｘ燃料ペレットの成型体にも適用することが可能であ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のペレット
成型体の製造方法は、バインダーを所定寸法のマイクロ
カプセルに封入して、ウラン酸化物粉末にほぼ均質に混
合し、のち、このウラン酸化物粉末に圧縮成型を施し
て、この圧縮成型時の加圧により上記マイクロカプセル
を破砕させ、内部のバインダーを上記ウラン酸化物粉末
の粒子間に浸透させ成型するものであり、バインダーを
マイクロカプセル化することによって粒子状となし、こ
の粒子状態でウラン酸化物粉末と混合を行うことから、
単に攪拌するだけでバインダーの均質配分が可能とな
り、これにより、従来の乾燥・造粒各工程とこれらに要
する設備を必要とすることなく、効率よく強度に優れた
成型体を製造せしめるとの顕著な効果を奏するものであ
る。
成型体の製造方法は、バインダーを所定寸法のマイクロ
カプセルに封入して、ウラン酸化物粉末にほぼ均質に混
合し、のち、このウラン酸化物粉末に圧縮成型を施し
て、この圧縮成型時の加圧により上記マイクロカプセル
を破砕させ、内部のバインダーを上記ウラン酸化物粉末
の粒子間に浸透させ成型するものであり、バインダーを
マイクロカプセル化することによって粒子状となし、こ
の粒子状態でウラン酸化物粉末と混合を行うことから、
単に攪拌するだけでバインダーの均質配分が可能とな
り、これにより、従来の乾燥・造粒各工程とこれらに要
する設備を必要とすることなく、効率よく強度に優れた
成型体を製造せしめるとの顕著な効果を奏するものであ
る。
【００２１】そして、バインダーは圧縮成型時まではマ
イクロカプセルに覆われているため、バインダーとして
固体・粘性体、液体のいずれも利用することが可能であ
る。
イクロカプセルに覆われているため、バインダーとして
固体・粘性体、液体のいずれも利用することが可能であ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 バインダーを混入したウラン酸化物の粉
末を圧縮成型して核燃料ペレット成型体を得る方法にお
いて、上記バインダーを直径１００μｍ以下のマイクロ
カプセルに封入して、上記ウラン酸化物粉末にほぼ均質
に混合し、のち、このウラン酸化物粉末に圧縮成型を施
して、この圧縮成型時の加圧により上記マイクロカプセ
ルを破砕させ、内部のバインダーを上記ウラン酸化物粉
末の粒子間に浸透させ成型することを特徴とする核燃料
ペレット成型体の製造方法。 - 【請求項２】 上記バインダーが、ポリビニルアルコー
ル水溶液、ポリエチレングリコール水溶液、カルボキシ
メチルセルロース水溶液の群の内、何れか１つである請
求項１記載の核燃料ペレット成型体の製造方法。 - 【請求項３】 上記マイクロカプセルがポリスチレンま
たはポリカーボネイトからなる請求項１または２記載の
核燃料ペレット成型体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201161A JPH1026693A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 核燃料ペレット成型体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8201161A JPH1026693A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 核燃料ペレット成型体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026693A true JPH1026693A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16436392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8201161A Pending JPH1026693A (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 核燃料ペレット成型体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1026693A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004026602A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Toppan Forms Co Ltd | 多孔質体形成用マイクロカプセル、多孔質体形成用組成物、多孔質体、多孔質体の製造方法 |
| JP2007139761A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-06-07 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 燃料コンパクト及びその製造方法 |
| CN113035402A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 中核建中核燃料元件有限公司 | 一种长条形片状uo2芯块的制备方法 |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP8201161A patent/JPH1026693A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004026602A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Toppan Forms Co Ltd | 多孔質体形成用マイクロカプセル、多孔質体形成用組成物、多孔質体、多孔質体の製造方法 |
| JP2007139761A (ja) * | 2005-10-18 | 2007-06-07 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 燃料コンパクト及びその製造方法 |
| JP4689573B2 (ja) * | 2005-10-18 | 2011-05-25 | 原子燃料工業株式会社 | 燃料コンパクト |
| CN113035402A (zh) * | 2019-12-24 | 2021-06-25 | 中核建中核燃料元件有限公司 | 一种长条形片状uo2芯块的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR910009192B1 (ko) | 가연성 중성자 흡수체의 제조방법 | |
| CA1254378A (en) | Fabrication of nuclear fuel pellets | |
| JPH09503478A (ja) | グラウト材料及びその使用 | |
| JPH1026693A (ja) | 核燃料ペレット成型体の製造方法 | |
| JPH0442441B2 (ja) | ||
| JPS5895617A (ja) | 酸化ウランの粒度を増大させる方法 | |
| US6491862B1 (en) | Method for producing SiC preform with high volume fraction | |
| US3211812A (en) | Method of making nuclear fuel compact | |
| US4284593A (en) | Preparation of shaped bodies | |
| JPS6341509B2 (ja) | ||
| GB2200788A (en) | Fabricating fuel pellets | |
| US3094492A (en) | Granular porous mass for storage of acetylene and method of manufacturing same | |
| US3161701A (en) | Method of making nuclear fuel compact | |
| US3137657A (en) | Ceramic product comprising sintered beryllia and bentonite and method | |
| Balakrishna et al. | PARTICLE AGGREGATES IN POWDER PROCESSING- A REVIEW | |
| JP2888743B2 (ja) | シリカゲル集合体およびその製法 | |
| CN109489494B (zh) | 一种利用凝胶原位成型制备亮珠的方法 | |
| RU2569928C2 (ru) | Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов | |
| JPH11181505A (ja) | 固体電解コンデンサ用陽極体の製造方法 | |
| JPS6341510B2 (ja) | ||
| JPS6253471B2 (ja) | ||
| JPS59230707A (ja) | 非磁性酸化物の製造方法 | |
| CA1218230A (en) | Production of nuclear fuel products | |
| JPS59230706A (ja) | 非磁性酸化物の製造方法 | |
| CN1556063A (zh) | 一种粉体物料的装载方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010213 |