JPS58142297A - 核燃料素子の製造装置 - Google Patents
核燃料素子の製造装置Info
- Publication number
- JPS58142297A JPS58142297A JP57024448A JP2444882A JPS58142297A JP S58142297 A JPS58142297 A JP S58142297A JP 57024448 A JP57024448 A JP 57024448A JP 2444882 A JP2444882 A JP 2444882A JP S58142297 A JPS58142297 A JP S58142297A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- die
- nuclear fuel
- powder
- hole
- insert
- 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
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-
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は核燃料素子の製造装置に係シ、特に核燃料粉体
の圧搾成形装置に関する。
の圧搾成形装置に関する。
らの混合粉末を圧搾成形して圧粉体となし、この圧粉体
を還元１１１ｉ！！！気中で焼成して、第１図に示し九
よう１に焼結体１に−して用いられている。しかし、第
１図で示したような形状を有する核燃料素子（以下ペレ
ットと呼ぶ）は、原子炉内で核分裂反応により発熱して
高温度となるため、ペレットに温度分布が生じる。この
丸め、ペレットはつづみ形に変形しながら膨張し、被覆
管と接触する等の機械的相互作用が起きる。この機械的
相互作用を緩和するために、種々の形状を有するペレッ
トが従来から提案されている。
を還元１１１ｉ！！！気中で焼成して、第１図に示し九
よう１に焼結体１に−して用いられている。しかし、第
１図で示したような形状を有する核燃料素子（以下ペレ
ットと呼ぶ）は、原子炉内で核分裂反応により発熱して
高温度となるため、ペレットに温度分布が生じる。この
丸め、ペレットはつづみ形に変形しながら膨張し、被覆
管と接触する等の機械的相互作用が起きる。この機械的
相互作用を緩和するために、種々の形状を有するペレッ
トが従来から提案されている。
第２図に示した形状のペレット２は、上記機械的相互作
用を緩和するために提案された１例である。このペレッ
ト２は中心軸線上に貫通孔３を有している。この貫通孔
３の形成は圧粉体の段階で行なわれるのが一般的であシ
、次に従来から行なわれているこの貫通孔３の形成方法
例について述べる。
用を緩和するために提案された１例である。このペレッ
ト２は中心軸線上に貫通孔３を有している。この貫通孔
３の形成は圧粉体の段階で行なわれるのが一般的であシ
、次に従来から行なわれているこの貫通孔３の形成方法
例について述べる。
第１例は、核燃料粉体を圧搾装置によ如円柱状Ｏ圧粉体
に形成し先後、この圧粉体の中心−にドリルにより貫通
孔を形成する方法である。この方法は、圧粉体形成後、
貫通孔の形成工種が必要とｔＢ量量産龜でない。塘九、
ドリル加工時に核燃料嚢体Ｏスクラップの殖生率が＾く
なる九め、生産コストが＾くなるという欠点がある。
に形成し先後、この圧粉体の中心−にドリルにより貫通
孔を形成する方法である。この方法は、圧粉体形成後、
貫通孔の形成工種が必要とｔＢ量量産龜でない。塘九、
ドリル加工時に核燃料嚢体Ｏスクラップの殖生率が＾く
なる九め、生産コストが＾くなるという欠点がある。
萬２例は、ｔｓｓｗＪｉ示し九圧搾、装置を使用して粉
体の圧搾時に貫通孔を形成する方法で参為、Ｉａち、ダ
イス４に下ポンチＳをセットし、中心コアガイドスペー
ナ−を上方からダイス４内に挿入し丸後、この中心コア
ガイドスペーナ６の中心孔に、中心；７７を挿入する０
次に、ダイス４内に核燃ａＳ体を充填し、上ポンチ８を
セットする０次に、この上ポンチ８に荷重をかけてダイ
ス４内Ｏ１ｓ燃料粉体を圧搾して、圧粉体９を形威すみ
、この圧粉体９は、ダイス４の上面レベルＡを下ポンチ
レベルＢまで下降させることにより、ダイス４から取出
される。
体の圧搾時に貫通孔を形成する方法で参為、Ｉａち、ダ
イス４に下ポンチＳをセットし、中心コアガイドスペー
ナ−を上方からダイス４内に挿入し丸後、この中心コア
ガイドスペーナ６の中心孔に、中心；７７を挿入する０
次に、ダイス４内に核燃ａＳ体を充填し、上ポンチ８を
セットする０次に、この上ポンチ８に荷重をかけてダイ
ス４内Ｏ１ｓ燃料粉体を圧搾して、圧粉体９を形威すみ
、この圧粉体９は、ダイス４の上面レベルＡを下ポンチ
レベルＢまで下降させることにより、ダイス４から取出
される。
ところで、中心コアガイドスペーサ６と中心コア７とが
、前記ダイス４から取出された圧粉体９に一体となって
結合しているため、中心コアガイドスベーナ６と中心コ
ア７とを圧粉体９から城外さなければならない、このよ
うな貫通孔の形成方法は、ダイス４内への中心コアガイ
ドスペーサ６と中心コア７をセットする工程が必要であ
り、また、圧搾後、圧粉体９と一体となる中心コアガイ
ドスペーナ６と中心コア７との取外し工程が必要となる
丸め、貫通孔形成１楢が複雑となり、作業効率が悪いと
いう欠点がある。
、前記ダイス４から取出された圧粉体９に一体となって
結合しているため、中心コアガイドスベーナ６と中心コ
ア７とを圧粉体９から城外さなければならない、このよ
うな貫通孔の形成方法は、ダイス４内への中心コアガイ
ドスペーサ６と中心コア７をセットする工程が必要であ
り、また、圧搾後、圧粉体９と一体となる中心コアガイ
ドスペーナ６と中心コア７との取外し工程が必要となる
丸め、貫通孔形成１楢が複雑となり、作業効率が悪いと
いう欠点がある。
を走、上記貫通孔の形成法の例は、いずれも実験室規模
の方法でＴｏシ、量産する場合の自動化が困難という欠
点もある。
の方法でＴｏシ、量産する場合の自動化が困難という欠
点もある。
本発明の目的は、上記の欠点を解消し、圧粉体の中心軸
貫通孔の形成を単純な工程で行ない、且つ自動化を可能
にした核燃料素子の製造装置を提供することにある。
貫通孔の形成を単純な工程で行ない、且つ自動化を可能
にした核燃料素子の製造装置を提供することにある。
本発明は、ダイスの下部から下ポンチを挿入１上部から
上ポンチを挿入して、下ポンチと上ポンチとの間に６る
核燃料験体を上ポンチで圧搾して圧粉体とするものにお
いて、ダイスを支持するダイスホルダを上下動可能に設
置し、このダイス中ルダに連結固定されている中心コア
固定ベース上に中心コアを立設し、鋏中心スアを下ポン
チＯ挿入孔に貫通させ、ＪＩＫその先端をダイスの上ｗ
Ｏ位置までダイス内に挿入し、しかる後にダイス内に核
燃料置体を入れ、ボア挿入孔が中心に貫通する上ポンチ
にて前記粉体を圧搾して圧粉体を形成し、その後、ダイ
スを下ポンチの先端まで下降させると同時に１中心コア
を圧粉体内から引抜くことによりダイス内から圧粉体を
取出す構成とする−ことにより、上記目的を達成する。
上ポンチを挿入して、下ポンチと上ポンチとの間に６る
核燃料験体を上ポンチで圧搾して圧粉体とするものにお
いて、ダイスを支持するダイスホルダを上下動可能に設
置し、このダイス中ルダに連結固定されている中心コア
固定ベース上に中心コアを立設し、鋏中心スアを下ポン
チＯ挿入孔に貫通させ、ＪＩＫその先端をダイスの上ｗ
Ｏ位置までダイス内に挿入し、しかる後にダイス内に核
燃料置体を入れ、ボア挿入孔が中心に貫通する上ポンチ
にて前記粉体を圧搾して圧粉体を形成し、その後、ダイ
スを下ポンチの先端まで下降させると同時に１中心コア
を圧粉体内から引抜くことによりダイス内から圧粉体を
取出す構成とする−ことにより、上記目的を達成する。
以下本発明の核燃料素子の製造装置の一実施例を第４図
に従って説明する。
に従って説明する。
第４図は本実施例の核燃料素子の製造装置を示すもので
、以下その組立順序に従ってそＯ構造を説明する。ベー
ス１０は装置全体を支えるもので、このベース１０に下
ポンチ１１をボルト１２によシ固定立設する。ダイス１
３を装着固定したダイスホルダ１４を、ベース１０に固
定立設されているダイスホルダ支持棒１５ＫｌＫダイス
ホルダ支持棒を貫通させるように装着する。この際、下
ポンチＩＩＣ）先端部は、ダイス１３にあけられた貫通
穴に自動的に挿入され、また、ダイスホルダ１４は予め
その下部に設けであるスプリング１６で受けられる。こ
のスプリング１６はベース１０の上面に下ポンチ１１と
同軸状になるように配置されているものである０次に、
ダイス１３の高さが適正な位置になるようＫ１１ｌｌｌ
した後、ダイスホルダ支持棒１５の先端部に螺合して
いるナラ）１７を締付けて、ダイス１３の高さを一定に
固定する。
、以下その組立順序に従ってそＯ構造を説明する。ベー
ス１０は装置全体を支えるもので、このベース１０に下
ポンチ１１をボルト１２によシ固定立設する。ダイス１
３を装着固定したダイスホルダ１４を、ベース１０に固
定立設されているダイスホルダ支持棒１５ＫｌＫダイス
ホルダ支持棒を貫通させるように装着する。この際、下
ポンチＩＩＣ）先端部は、ダイス１３にあけられた貫通
穴に自動的に挿入され、また、ダイスホルダ１４は予め
その下部に設けであるスプリング１６で受けられる。こ
のスプリング１６はベース１０の上面に下ポンチ１１と
同軸状になるように配置されているものである０次に、
ダイス１３の高さが適正な位置になるようＫ１１ｌｌｌ
した後、ダイスホルダ支持棒１５の先端部に螺合して
いるナラ）１７を締付けて、ダイス１３の高さを一定に
固定する。
なお、ダイスホルダ１４は
番毒ダイスホルダ支持棒１５に沿って上下動可能となっ
ている。
ている。
次に１中心コア支持棒１８をベース１０の挿入孔１９を
貫通させて、ダイスホルダ１４の下面に螺合して固定す
る。この中心コア支持棒１８０他端には中心コア固定ベ
ース２０をナラ）２１により固定し、この中心コア固定
ベース２０上に、中心コア２２をベース１０の挿入孔２
３及び下ポンチ１１の中心孔２４に貫通させるように文
歌し、ナツト２５により中心コア固定ベース上Ｋｉｌ定
する。なお、この時中心コア２２の先端２６がダイス１
３の上端面２７の位置にくるように、中心コア２２、中
心コア支持棒１８及び中心コア園電ベース２０はそれぞ
れの寸法を有するように設計されている。
貫通させて、ダイスホルダ１４の下面に螺合して固定す
る。この中心コア支持棒１８０他端には中心コア固定ベ
ース２０をナラ）２１により固定し、この中心コア固定
ベース２０上に、中心コア２２をベース１０の挿入孔２
３及び下ポンチ１１の中心孔２４に貫通させるように文
歌し、ナツト２５により中心コア固定ベース上Ｋｉｌ定
する。なお、この時中心コア２２の先端２６がダイス１
３の上端面２７の位置にくるように、中心コア２２、中
心コア支持棒１８及び中心コア園電ベース２０はそれぞ
れの寸法を有するように設計されている。
次に本実施例の動作についてその要Ｉｌを醜−する、ダ
イス１３内に核燃料粉体を充填し、中心軸上に中心コア
挿入孔２８を有する上ポンチ意會をダイス１３０貫通穴
の上部にセットし、ζＯ上ポンチ２９により前記核燃料
粉体、に荷重をか妙てζ１１１１ れを圧搾し、圧粉体３０を形成する０次に１−→社ト１
−−艷ダイスホルダー４をダイスホルダ支持棒１５Ｋａ
つて下ポンチ１１の上端ｗ重で下降させる。すると、ダ
イス１３が下降して圧粉体３０が外ＫｉＩＲ出されると
同時に、ダイスホルダ１４に連結されている中心コア２
２４同時に下降して、圧粉体３０から引出される。この
ため、本実施例の装置では、圧粉体３０を外部に取出す
・同時に１その中心部に貫通孔が形成される。
イス１３内に核燃料粉体を充填し、中心軸上に中心コア
挿入孔２８を有する上ポンチ意會をダイス１３０貫通穴
の上部にセットし、ζＯ上ポンチ２９により前記核燃料
粉体、に荷重をか妙てζ１１１１ れを圧搾し、圧粉体３０を形成する０次に１−→社ト１
−−艷ダイスホルダー４をダイスホルダ支持棒１５Ｋａ
つて下ポンチ１１の上端ｗ重で下降させる。すると、ダ
イス１３が下降して圧粉体３０が外ＫｉＩＲ出されると
同時に、ダイスホルダ１４に連結されている中心コア２
２４同時に下降して、圧粉体３０から引出される。この
ため、本実施例の装置では、圧粉体３０を外部に取出す
・同時に１その中心部に貫通孔が形成される。
本実施例によれば、中心コア２２をダイスホルダ１４に
連結固定し、このダイスホルダ１４にダイス１３を装着
し、且つこのダイスホルダ１４はダイスホルダ支持棒１
５に沿って上下１１ｂｏＴ能として、ダイス１３を下降
させることＫよシ、圧粉体３０を外部に取出すと同時に
、中心コア２２を圧粉体３０から引抜いて貫通孔を形成
することによ０ シ、貫通孔を有する圧粉体Ｈを単純な工程で製造し得る
効果がある。従って、従来の装置で必要で６つ九圧搾操
作毎の中心コアのセットや取外し操作が不必要となｐ１
装置の自動化を行ない得る効果があ）、量産してブスト
ダウンを行なうことかで龜る。
連結固定し、このダイスホルダ１４にダイス１３を装着
し、且つこのダイスホルダ１４はダイスホルダ支持棒１
５に沿って上下１１ｂｏＴ能として、ダイス１３を下降
させることＫよシ、圧粉体３０を外部に取出すと同時に
、中心コア２２を圧粉体３０から引抜いて貫通孔を形成
することによ０ シ、貫通孔を有する圧粉体Ｈを単純な工程で製造し得る
効果がある。従って、従来の装置で必要で６つ九圧搾操
作毎の中心コアのセットや取外し操作が不必要となｐ１
装置の自動化を行ない得る効果があ）、量産してブスト
ダウンを行なうことかで龜る。
なお、本実施例の装置のダイス内径や中心コアの外径は
、任意に設計することができる０例えば、ダイス内径１
３■φ、中心コア外径４■φに製作した装置を用い、二
酸化ウラン粉末を成形体１度５０％ＴＤに圧搾し、水嵩
雰囲気中、１７０＠ｔ：’にて２時間焼成し友。こＯ焼
結体の書度は全て約９ｓ％ＴＤであった。これら―細体
の外観検査及び金相観察によム焼細体にひび等のないこ
とを確認した。これは本実施例の装置を用いることによ
り健全な貫通孔を有する核燃料素子を製作すゐことがで
きることを示している。
、任意に設計することができる０例えば、ダイス内径１
３■φ、中心コア外径４■φに製作した装置を用い、二
酸化ウラン粉末を成形体１度５０％ＴＤに圧搾し、水嵩
雰囲気中、１７０＠ｔ：’にて２時間焼成し友。こＯ焼
結体の書度は全て約９ｓ％ＴＤであった。これら―細体
の外観検査及び金相観察によム焼細体にひび等のないこ
とを確認した。これは本実施例の装置を用いることによ
り健全な貫通孔を有する核燃料素子を製作すゐことがで
きることを示している。
以上記述した如く本発明の核燃料素子〇製造装置によれ
ば、圧粉体の中心軸貫通孔の形成を単純な工程で行ない
、且つ自動化を可能にすることＩｔで會る。
ば、圧粉体の中心軸貫通孔の形成を単純な工程で行ない
、且つ自動化を可能にすることＩｔで會る。
１１１ｍは従来型の核燃料素子を示し九概略図、第２図
は中心孔を有する核燃料素子を示す概略図、第３図は従
来の貫通孔を有する核燃料素子を形成する核燃料素子の
製造装置の構成を示した断面図、譲４図は本発明の被燃
料素子の製造装置の一実施例を示す断面図である。 １０・・・ベース、１１・・・下ポンチ、１３・・・ダ
イス、１４・・・ダイスホルダ、１５・・・ダイスホル
ダ支持棒、１６・・・スプリング、１８−・・中心コア
支持棒、２０・・・中心コア固定ベース、２２・−中心
コア、２９・・・上ポンチ。 ′−入・：：−１１へ
は中心孔を有する核燃料素子を示す概略図、第３図は従
来の貫通孔を有する核燃料素子を形成する核燃料素子の
製造装置の構成を示した断面図、譲４図は本発明の被燃
料素子の製造装置の一実施例を示す断面図である。 １０・・・ベース、１１・・・下ポンチ、１３・・・ダ
イス、１４・・・ダイスホルダ、１５・・・ダイスホル
ダ支持棒、１６・・・スプリング、１８−・・中心コア
支持棒、２０・・・中心コア固定ベース、２２・−中心
コア、２９・・・上ポンチ。 ′−入・：：−１１へ
Claims (1)
- １、中心コアを中心軸上に挿入し九ダイスの貫通穴内に
、核燃ｌ！粉体を充填し、前記ダイ１０貫過穴の下部か
ら下ポンチを挿入し、上部から上ポンチヲ挿入して、下
ポンチと上ポンチＣ）ｆｌｌＫ−４Ｉｔ燃料費体を上ポ
ンチで圧搾して圧粉体とすみものにおいて、ダイスを支
持し、上下動可能倉ダイスホルダと、こＯダイスホルダ
Ｏ下部に連ｌ１ｌＦｓれ、中心コアを立設する固定ベー
スとを設け、鋏中心コアを下ポンチの中心軸上に沿って
あけられ九挿入孔に貫通させ、更にその先端をダイ１０
貫過穴にダイスの上面の位置まで挿入し、しかる後にダ
イス内に核燃料粉体を入れ、中心コアが挿入される挿入
孔を有する上ポンチにて、前記着体を圧搾して圧粉体を
形成し、その後前記ダイスホルダと共にダイス上面を下
ポンチの先端まで下降させ為と同時に、ダイスホル〆に
連結されてい為中心コアを圧粉体内から引抜くことを特
徴とす為核燃料素子ｏＪＩＩ！造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024448A JPS58142297A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 核燃料素子の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024448A JPS58142297A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 核燃料素子の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142297A true JPS58142297A (ja) | 1983-08-24 |
Family
ID=12138430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57024448A Pending JPS58142297A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 核燃料素子の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58142297A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017519640A (ja) * | 2014-05-27 | 2017-07-20 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 立入禁止の有害環境でペレットを成形するためのプレスとプレス組立方法 |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP57024448A patent/JPS58142297A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017519640A (ja) * | 2014-05-27 | 2017-07-20 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 立入禁止の有害環境でペレットを成形するためのプレスとプレス組立方法 |
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