Claims (10)
1. Ядерное уран-гадолиниевое топливо высокого выгорания на основе диоксида урана, которое содержит алюминий от 0,005 до 0,03 мас.% и хром от 0,005 до 0,015 мас.% по отношению к общей массе изотопов урана, а также оксид гадолиния от 0,3 до 10 мас.% по отношению к общей массе приготовляемой смеси диоксида урана, оксида гадолиния, оксидов алюминия и хрома, причем оксиды равномерно распределены по всему объему топлива, отношение содержания алюминия к содержанию хрома составляет от 1,5 до 5,0, а размер зерен диоксида урана составляет от 20 до 45 мкм.1. Nuclear uranium-gadolinium fuel of high burnup based on uranium dioxide, which contains aluminum from 0.005 to 0.03 wt.% And chromium from 0.005 to 0.015 wt.% In relation to the total mass of uranium isotopes, as well as gadolinium oxide from 0, 3 to 10 wt.% With respect to the total mass of the prepared mixture of uranium dioxide, gadolinium oxide, aluminum oxides and chromium, the oxides being uniformly distributed throughout the fuel volume, the ratio of aluminum to chromium is from 1.5 to 5.0, and the grain size of uranium dioxide is from 20 to 45 microns.
2. Способ получения ядерного уран-гадолиниевого топлива высокого выгорания на основе диоксида урана, в соответствии с которым готовят порошки диоксида урана, оксида гадолиния, оксида хрома и оксида алюминия, пластификатора, порошки оксида хрома и оксида алюминия предварительно прокаливают на воздухе при температуре от 700 до 800°С и измельчают до размера частиц менее 40 мкм, готовят в заданном соотношении однородную смесь порошков диоксида урана, оксида гадолиния, оксидов алюминия и хрома с пластификатором, проводят подготовку пресс-порошка, прессование таблеток из пресс-порошка, их высокотемпературное спекание и шлифование.2. A method for producing high-burnup nuclear uranium-gadolinium fuel based on uranium dioxide, in accordance with which powders of uranium dioxide, gadolinium oxide, chromium oxide and aluminum oxide, a plasticizer are prepared, the powders of chromium oxide and aluminum oxide are preliminarily calcined in air at temperatures from 700 to 800 ° C and crushed to a particle size of less than 40 microns, a homogeneous mixture of powders of uranium dioxide, gadolinium oxide, aluminum and chromium oxides with a plasticizer is prepared in a predetermined ratio, a press powder is prepared , pressing tablets from a press powder, their high-temperature sintering and grinding.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что однородную смесь порошков получают путем приготовления предварительной смеси порошков оксидов алюминия, хрома и гадолиния, которую затем добавляют в заданном соотношении в диоксид урана, и в однородную смесь порошков вводят пластификатор.3. The method according to claim 2, characterized in that a homogeneous mixture of powders is obtained by preparing a preliminary mixture of powders of aluminum oxides, chromium and gadolinium, which is then added in a predetermined ratio to uranium dioxide, and a plasticizer is introduced into the homogeneous mixture of powders.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что однородную смесь порошков получают путем приготовления предварительной смеси порошков пластификатора и оксидов алюминия и хрома, которую затем добавляют в требуемом соотношении в заранее подготовленную смесь порошков диоксида урана и оксида гадолиния.4. The method according to claim 2, characterized in that a homogeneous powder mixture is obtained by preparing a preliminary mixture of plasticizer powders and aluminum and chromium oxides, which is then added in the required ratio to a pre-prepared mixture of uranium dioxide and gadolinium oxide powders.
5. Способ по п.2, или 3, или 4, отличающийся тем, что при приготовлении смеси порошков и пластификатора для прессования используют порообразователь в количестве до 1 мас.% к общей массе диоксида урана, оксида гадолиния, оксидов алюминия и хрома.5. The method according to claim 2, or 3, or 4, characterized in that when preparing a mixture of powders and a plasticizer for pressing, a blowing agent is used in an amount of up to 1 wt.% To the total mass of uranium dioxide, gadolinium oxide, aluminum oxides and chromium.
6. Способ получения ядерного уран-гадолиниевого топлива высокого выгорания на основе диоксида урана, в соответствии с которым готовят порошки диоксида урана, закиси-окиси урана, оксида гадолиния, оксида хрома и оксида алюминия, пластификатора, порошки оксида хрома и оксида алюминия предварительно прокаливают на воздухе при температуре от 700 до 800°С и измельчают до размера частиц менее 40 мкм, готовят в заданном соотношении однородную смесь порошков диоксида урана, оксида гадолиния, закиси-окиси урана, оксидов алюминия и хрома с пластификатором, причем порошок закиси-окиси урана берут в количестве до 15 мас.% к общей массе диоксида урана, закиси-окиси урана, оксида гадолиния, оксидов алюминия и хрома, проводят подготовку пресс-порошка, прессование таблеток из пресс-порошка, их высокотемпературное спекание и шлифование.6. A method of producing high-burnup nuclear uranium-gadolinium fuel based on uranium dioxide, in accordance with which powders of uranium dioxide, uranium oxide, gadolinium oxide, chromium oxide and aluminum oxide, plasticizer are prepared, the powders of chromium oxide and aluminum oxide are preliminarily calcined air at a temperature of from 700 to 800 ° C and crushed to a particle size of less than 40 microns, prepare in a predetermined ratio a homogeneous mixture of powders of uranium dioxide, gadolinium oxide, uranium oxide, alumina and chromium oxides with plasticizer rum, and the uranium oxide oxide powder is taken in an amount of up to 15 wt.% to the total weight of uranium dioxide, uranium oxide, gadolinium oxide, aluminum and chromium oxides, a press powder is prepared, tablets are pressed from a press powder, and their high temperature sintering and grinding.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что однородную смесь порошков получают путем приготовления предварительной смеси порошков оксидов алюминия, хрома и закиси-окиси урана, которую затем добавляют в заданном соотношении в заранее приготовленную смесь диоксида урана с оксидом гадолиния, и в однородную смесь порошков вводят пластификатор.7. The method according to claim 6, characterized in that a homogeneous mixture of powders is obtained by preparing a preliminary mixture of powders of aluminum oxide, chromium and nitrous oxide of uranium, which is then added in a predetermined ratio to a pre-prepared mixture of uranium dioxide with gadolinium oxide, and in a homogeneous a mixture of powders is introduced plasticizer.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что однородную смесь порошков получают путем приготовления предварительной смеси порошков оксидов алюминия, хрома и гадолиния, которую затем добавляют в заданном соотношении в заранее приготовленную смесь диоксида урана с закисью - окисью урана, и в однородную смесь порошков вводят пластификатор.8. The method according to claim 6, characterized in that a homogeneous mixture of powders is obtained by preparing a preliminary mixture of powders of aluminum oxides, chromium and gadolinium, which is then added in a predetermined ratio to a pre-prepared mixture of uranium dioxide with nitrous oxide - uranium oxide, and into a homogeneous mixture powders are introduced plasticizer.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что однородную смесь порошков получают путем приготовления предварительной смеси порошков пластификатора и оксидов алюминия и хрома, которую затем добавляют в требуемом соотношении в заранее подготовленную смесь порошков диоксида урана, оксида гадолиния и закиси-окиси урана.9. The method according to claim 6, characterized in that a homogeneous mixture of powders is obtained by preparing a preliminary mixture of plasticizer powders and aluminum and chromium oxides, which is then added in the required ratio to a pre-prepared mixture of powders of uranium dioxide, gadolinium oxide and uranium oxide.
10. Способ по п.6, или 7, или 8, или 9, отличающийся тем, что при приготовлении смеси порошков и пластификатора для прессования используют порообразователь в количестве до 1 мас.% к общей массе диоксида урана, закиси-окиси урана, оксида гадолиния, оксидов алюминия и хрома.10. The method according to claim 6, or 7, or 8, or 9, characterized in that when preparing a mixture of powders and a plasticizer for pressing, a blowing agent is used in an amount of up to 1 wt.% To the total weight of uranium dioxide, uranium oxide, uranium oxide gadolinium, aluminum oxides and chromium.