JPS6098388A - 核燃料酸化物ペレツトの乾式回収方法 - Google Patents

核燃料酸化物ペレツトの乾式回収方法

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JPS6098388A
JPS6098388A JP58206376A JP20637683A JPS6098388A JP S6098388 A JPS6098388 A JP S6098388A JP 58206376 A JP58206376 A JP 58206376A JP 20637683 A JP20637683 A JP 20637683A JP S6098388 A JPS6098388 A JP S6098388A
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JP
Japan
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nuclear fuel
oxidation
temperature
recovery method
dry type
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JP58206376A
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衣笠 学
義一 青木
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Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
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Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は!N水炉や高速炉用燃オ°11(あるLJ 0
2.13よびP II 02− LJ 02焼結ベレツ
1〜の不良品あるいは不使用品といったスクラップベレ
ッ1〜を破砕して粉末状で回収し、原料粉末として再使
用用能どηるための、核燃料酸化物ぺし・ツl−の乾「
(回収方法に関Jるものである。
u o2おにびP u 02− U 02すt2結ペレ
ット(1酸化にJ:つで、その10が面心A′!方品か
ら斜方晶へと変化づる過程、これをO、、/ M比(O
は酸素7Mは金属)でいうとO/ M比が2.28以上
となるところで収縮が起り、マイクロクラックが発生し
で破砕さ4′1、粉末化でさることについて(J既に知
られている。しかl)、p u富化度の高いしの或いは
pu−jJの固溶度のJ、いもので(31、O/N=I
 比が2.28を越えても、ベレットは全く破砕、−き
れないことがしばし【、「観′呵“fされる。(jイ丁
I〕に第1図により説明Jると、第1図は、熱天秤の方
の冊を電気炉中にLlf 6 シ、その皿に試わ1とし
−(30wt%p u○2− IJ○2混合べ17 ツ
t−ヲ載せ、c品度を300℃、3!i0’c 、40
0℃、430°G、450’C,510℃、550℃と
イれぞれ一定にイ2;持して11゛1間にy・しJるΦ
h1変化肋11リ−れば酸化’j’ 1F11を調べ、
グラフと1〕だしのであって、図中、O印(J012化
により破砕さねたムの、X印は酸化後といえども破砕さ
れなかったらのを示す。図かられかるJ、うに、350
〜450℃の範囲にあるbの(ユ酸化により槻かく破砕
され、酸化破砕粉の07M比の値は何れb 2.28を
越えζいる。ところが300″Cと510℃、550℃
のもの4;l Q9化破Icヤを生じないし、O/M比
の値は2.28以下である。
また、酸化破砕されるという点では同じ(ム、急勾配の
立lう−[がりを示づ 400−450℃の方が、緩か
な勾配の3511’Cの場合よりも細かく月つ容易に破
砕される。本例におりるP IJ 02− U 02況
合酸化物ペレッ]−の酸化破liM’にりf適’J酸化
溜51身は400〜450℃であり、イの範囲は狭い、
、酸化で破砕されないベレットについCはハンマーミル
、ボールミル、あるいはジJ−ツ1−ミルなどにより礪
械的に粉砕りるしかないか、し7かし、効率が悪いこと
、作業時での被呼が高いこと、それに不純物が混入し易
いことなどの点か1う、111収粉はや(よりベレッ1
−の直接の酸化破砕によるのが好ましい。
本発明の目的は、破砕したい核燃1′+1 酸化物ベレ
ッ1〜の最りa酸化破砕条件を比較的容易且つ正確に兄
つりで確実に酸化破砕にJ、る回収粉たーうしめ1qる
乾式回収方法を提供することにある。
ところで第2図には公知の1) 1I−U Oi−元払
悪因を示しているが、pu富化度30 Wl ’:6の
用台のPu−U混合酸化物は、O/M比が2,2稈Ft
までは(ccM 02+X 、 O/ M比が2.2・
〜22I(まではfccfv102+X+cubicM
409. O,−’h−l比が2.28以上ではort
hoM306−y ffv140gとキー1品系が変化
することがわかる。此処てrccと+tL面心立方晶、
orLl+oとは斜lj品を意味し、c u t+ t
 cとは面心立方晶、体心立方晶c15J、び単純立I
J品(j)総称である。ま/、:Mは金属元素の意味?
、+puJUの両方を指す。これを第1図の結末と綜合
ツるど、I) 1.1− U混合醸化物は酸化にJ、っ
″(rccM02+x −1−cubicM40g4L
Iカ+3 ortl+ofv130B−y−I−IV1
40g相が生成Jる過程で破砕がおさる。ぞこU′or
tbotVI30B −y 相が生成したコとヲ探知e
1さたならば、h1適酸化温度を決定りるうぇ’t:Z
、之だイj効な手掛りが得られることになる。
本発明はorthoM306−y相の生成をべしzyl
酸化の際の示差熱曲線から簡単に見出せることがわかり
、本発明の完成を見る(、二〒−)!、=6の(・ある
。す4Tわら本発明は上述l、 t: l−i的を達成
りるために、(ム燃料酸化物ベレッ1−の不良品(・あ
るスクラップベレッ1−の試料を熱分析し・(示X熱曲
線を画かしめ、該示差熱曲線に現われI、二つのピーク
のうら、dうとのピークの現われる温度をめ、これと回
し温度、同し雰囲気中t’ l記スクラツ/べ1ノツ1
〜を加熱し、こ11にJ、り該スクラップベレン1〜を
酸化破砕に、去り粉末化りることにある。
本発明を詳述りれば、つさのどd3りて、1りる。
第3図(a)にU○2ペレツ1−12’! +3図(b
)f二3Q1vt%P 1102− U 02ベレツ1
−の乾1M空気中にJjりる示差熱曲線を承り。111
1れの曲線もビー91/ 2 jr所に観察される点(
・は同じ【、ある。JIJ初のピークはfccM 02
+X相内での酸化による発熱、あとのピークはortl
+oM30B y /J’:it成りる50化ににる発
熱(、二相当づる。、第:3図(11)で観測される第
2ピーク温度の37(1’CC加熱酸化りると最ムうま
くベレッ(へを破砕ηることが℃゛さ、第1図の温度勾
配は最も立ったものとなる11.これに反して、370
℃から外れた)品度例えに(3!i (1℃とか390
℃で加熱酸化して〕)、第1図に拓11.i;、りる温
度勾配は緩慢どなり、良い結末かIIら4Iない。
pu富化度が例えば3owt%ど161じであ−)(も
、第1図のペレットでは400〜4110℃が好適な温
度範囲でdF)す、第3図(1))のベレッI−てLJ
370℃近辺であるといった相異はP II 02− 
LJ 02の固溶瓜の相違等に基因づるしのと思われる
し/eがっC破砕に適した酸化条1′1を児つ(Jる(
、−はスクラップベレッ1−の1=1ツド別にη、X熱
曲線をめ、第2ピーク温度を知ることである。第1図に
Jjいて、^湯側U−0、、/ M比が2.281.−
イ「るのが遅いのは、PIF?n−c生成するM2O3
あるい(、IM 02+X 、 M2O3−y といっ
た酸化物が;117iiに緻密Cある!こめ、酸素がベ
レン1〜内部J、(拡iR1するのを非常に困mllに
JるからCあろう3゜第3図(C)の示差熱曲線は第3
図DI) 、 (II)Jメ乾燥空気雰囲気中で熱分析
しノJbの(ci>るのに灼しC,酸素雰囲気で行なっ
た30WL%Pu 02U 02ペレツトの場合Cある
。この場合の第2ピーク温度は320℃であり、乾燥空
気6・囲気での370°Cとは相異しCいる。しかし、
この場合し第2ピーク湿度での加熱酸化が破砕に適した
酸化条件ぐあることにJ>いでは違いはない。結局、酸
化1ft砕に適しに条i′口よ加熱謳1哀と加熱の際の
雰囲気ガスの種類との両方にJ、つC決まる。乾燥空気
雰囲気ど酸M雰囲気て゛の加熱とを比較づると、後者の
1ノが回収粉として使用Jるのに適した細かい粉末を得
ることが(え\る。。
第2図のP u−U −OE’:元状態図かられかるよ
うに、l) u富化度45W1%まC゛はM40g−t
 R4(、+2+Xの酸化曲線に従ってorthoM3
08−yが生成づるから、1)+1富化度が45wt%
以上の場合、本発明の方法によって直接破砕ね化を1i
ff実(1コ達成りることが(゛さること勿論であるが
、PLI畠化疫45wt%以上でもP 1102− U
 02の固溶性がてれ程強くむ1〕れば充分適用できる
本発明は試料の示差熱曲線に現われlこ二重つのピーク
のうち、あとのピークの睨われる温[1をめさえり41
ば、適確に最適酸化条(’lかわがイ)という簡便さを
有してd3るし、数域的t5)砕の手段をQjりなくて
もよいから不純物混入のおそtrや被曝のおそれがなく
、効率J、く回収粉をi′Vることができる点で甚だ優
れている。
つぎに実施例を示す。
実施例1゜ 回収したイ30wt%P u 02− U 027.ク
シツノ゛ペレッ1−のロンドからサンプリング1ノ(乾
19 :)、’L+気雰凹気中で熱分析りることにj、
す1!ノた示ざ熱曲線は第3図(1))のとおりであり
、該曲線(第2のピークがJllねれる温度は370℃
(−あ−)7J 。
上記ロンドのベレットを370℃、’111’I R1
1,乾燥空気雰囲気中で加熱し酸化したとこ/〉、完/
、゛、 +、:事;)化させることがeざた。
実施例2゜ 実施例1ど同じ1ノンプルを酸素道°囲龜中(酵分析す
ることにJ、り得た示差熱曲線は第J′I図((:)に
示づどa3りであって、第2のビ〜りが現ね]Iる温度
1.L320”Cであった。−そこr、I−記11ツ1
−のベレッ1〜を320℃、1時間+ n!2?(+ 
’!>囲気中て゛加熱しn!■ししたところ、完全に粉
化さけることがCきた。実施例1で11られた粉末と比
較づると、本例の力が細かくなっていく、回収粉とし7
(使用するのには、このl)がj※しでい1.:。
実施例3゜ 28.5W1%p u 02− U 02にツイテ、実
施例1と同じようにjノ(1τf1こ示差熱曲線り、L
第71図に承りとおりて、第2のピークが現わ4Iる)
L11磨は41F℃であった1、そこで・この目ツ1〜
のベレット4480°C,11+51.乾燥空気JJ’
 Flit気中r1n+熱rlフ2化しIごところ、こ
の場合も完全(Jわ)1ヒ艷1イ)ことかできた。
実施例4゜ 実施例′1ど同じようにしく11ノた1稍I゛畠化1!
′lか4、QXv1%、35wt%、 30 wf%の
lJζ;で熱曲線をてれぞれ第5図(a) 、 (b)
 、 (c) IJ小’tJ 、、 lI OW1%l
) Ll 02− U 02ペレツl−17) 1.1
 百、第2のピークが現4つねる温度(よ4テ(5℃C
あ−)/X。:ここ?二ごのロンドのベレットを495
℃、111.’lR11、9″/、埋・空気雰囲気中で
IJ[1熱酸化し!こところ、この揚i″s、 i。
完全に粉化Jることができた。まI、二、(1+) 、
 ((]iのn適破砕i台度はそれぞれ470℃((1
リー)ノ、1゜
【図面の簡単な説明】
第1図30wt%P Ll 02− U 02の酸化ψ
動イー騨へた一例を示1図、第2図は公知の0(1〜f
、J −<1三元状態図、第3図(a) 、 (1+)
 、 (。t u o2ど330wt% pH02U 
02へL/ ツh (D示39熱曲i、G!、 、 $
 タ同図(cHよ後者の酸素雰囲□気中(の示差熱曲線
を、また第4゛図と第5図(a) 、 (b) 、 (
l L128、!iwt%、4Qwt%、35wt%+
 t’+ 011’l 9(+0l−)u 02− U
 02ベレツトの示差熱面tj;iごある。。 116′1出願人 動ノJ炉・核燃i!、+1間光1.
Ii業団代 理 人 尾 股 j+−#、II 同 荒 木 友之助 第3 図 第4コ v5又 Temperature (’C)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、核燃訃1酸化物ベレットCあるスクラップベレッ1
    −の試Ijlを熱分析して示差熱曲線を画かしめ、該示
    差熱曲線に現われた二つのピークのう13、あとのピー
    クの現われる渇麿をめ、これど同じ温度、同じ雰囲気中
    (上記スクーノツブベ1ノッ1−を加熱し、これににり
    該スウラップペlノットを酸化破砕して粉末化りること
    を特徴とりる核燃料酸化物ベレッ1〜の乾式回収 )j
     ン人 。
JP58206376A 1983-11-02 1983-11-02 核燃料酸化物ペレツトの乾式回収方法 Granted JPS6098388A (ja)

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JPS6098388A true JPS6098388A (ja) 1985-06-01
JPS6365917B2 JPS6365917B2 (ja) 1988-12-19

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008145435A (ja) * 2006-12-05 2008-06-26 Korea Atomic Energy Research Inst 核燃料焼結体の製造方法
JP2009038979A (ja) * 2007-08-06 2009-02-26 Shiisatto:Kk いかの加工食品

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008145435A (ja) * 2006-12-05 2008-06-26 Korea Atomic Energy Research Inst 核燃料焼結体の製造方法
US8449795B2 (en) 2006-12-05 2013-05-28 Korea Atomic Energy Research Institute Method of manufacturing sinter-active U3O8 powder and method of producing nuclear fuel pellets utilizing the same
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