RU2014111058A

RU2014111058A - Способ получения пористого ядерного топлива

Info

Publication number: RU2014111058A
Application number: RU2014111058/07A
Authority: RU
Inventors: Себастьен ПИКАР; Элоди РЕМИ; Тибо ДЕЛАЙЕ
Original assignee: Коммиссариат А Л' Энерджи Атомик Э Оз Энержи Альтернатов
Priority date: 2011-08-22
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2015-09-27
Also published as: KR20140054343A; EP2748822B1; FR2979469A1; JP2014529738A; CN103733265A; RU2612659C2; US20140197557A1; WO2013026851A1; KR102084425B1; CN103733265B; EP2748822A1; JP6275643B2

Abstract

1. Способ получения пористого топлива, содержащего уран, необязательно плутоний и необязательно по меньшей мере один младший актинид, который включает следующую последовательность стадий:a) стадию уплотнения смеси, включающей первый тип агломерата, содержащий оксид урана в виде диоксида урана UO, необязательно оксид плутония, и необязательно по меньшей мере один оксид младшего актинида, и второй тип агломерата, содержащий оксид урана в виде октаоксида триурана UO, необязательно оксид плутония, и необязательно по меньшей мере один оксид младшего актинида;b) стадию восстановления уплотненной смеси в восстановительной среде с целью восстановления всего или части октаоксида триурана UOв диоксид урана UO,в котором агломераты второго типа получают до стадии уплотнения с помощью следующей последовательности операций:i) операции получения загрузочного раствора, содержащего азотнокислый раствор, включающий уран в виде гидроксилированного комплекса уранилнитрата и, необязательно, плутоний и/или по меньшей мере один младший актинид в виде нитрата плутония и/или нитрата по меньшей мере одного младшего актинида;ii) операции пропускания указанного раствора через катионообменную смолу, содержащую карбоксильные группы, причем указанная смола состоит из шариков катионообменной смолы, содержащей карбоксильные группы, благодаря чему уран в виде уранила и, необязательно, плутоний и/или по меньшей мере один младший актинид в катионной форме остаются прикрепленными к смоле;iii) операции термообработки указанной смолы в среде, содержащей кислород, благодаря которой получают агломераты второго типа.2. Способ получения пористо�

Claims

1. Способ получения пористого топлива, содержащего уран, необязательно плутоний и необязательно по меньшей мере один младший актинид, который включает следующую последовательность стадий:

a) стадию уплотнения смеси, включающей первый тип агломерата, содержащий оксид урана в виде диоксида урана UO₂, необязательно оксид плутония, и необязательно по меньшей мере один оксид младшего актинида, и второй тип агломерата, содержащий оксид урана в виде октаоксида триурана U₃O₈, необязательно оксид плутония, и необязательно по меньшей мере один оксид младшего актинида;

b) стадию восстановления уплотненной смеси в восстановительной среде с целью восстановления всего или части октаоксида триурана U₃O₈ в диоксид урана UO₂,

в котором агломераты второго типа получают до стадии уплотнения с помощью следующей последовательности операций:

i) операции получения загрузочного раствора, содержащего азотнокислый раствор, включающий уран в виде гидроксилированного комплекса уранилнитрата и, необязательно, плутоний и/или по меньшей мере один младший актинид в виде нитрата плутония и/или нитрата по меньшей мере одного младшего актинида;

ii) операции пропускания указанного раствора через катионообменную смолу, содержащую карбоксильные группы, причем указанная смола состоит из шариков катионообменной смолы, содержащей карбоксильные группы, благодаря чему уран в виде уранила и, необязательно, плутоний и/или по меньшей мере один младший актинид в катионной форме остаются прикрепленными к смоле;

iii) операции термообработки указанной смолы в среде, содержащей кислород, благодаря которой получают агломераты второго типа.

2. Способ получения пористого топлива по п. 1, в котором агломераты первого типа имеют сферическую форму.

3. Способ получения пористого топлива по п. 1 или 2, в котором агломераты второго типа имеют сферическую форму.

4. Способ получения пористого топлива по п. 1 или 2, в котором агломераты первого типа получают перед стадией уплотнения.

5. Способ получения пористого топлива по п. 4, в котором агломераты первого типа получают восстановлением агломерата, содержащего оксид урана в виде октаоксида триурана U₃O₈, необязательно в сочетании с оксидом плутония и необязательно с одним или несколькими оксидами по меньшей мере одного младшего актинида.

6. Способ получения пористого топлива по п. 5, в котором агломераты, содержащие оксид урана в виде октаоксида триурана U₃O₈, необязательно в сочетании с оксидом плутония и одним или несколькими оксидами по меньшей мере одного младшего актинида, получают в результате последовательности операций i), ii) и iii), как определено в п. 1.

7. Способ по п. 1 или 2, в котором агломераты второго типа представлены в виде сфер, имеющих средний диаметр более 50 мкм, предпочтительно находящийся в диапазоне 100-1200 мкм.

8. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий стадию сухого смешивания указанных агломератов первого типа и второго типа, при этом указанную стадию смешивания осуществляют перед стадией уплотнения.

9. Способ по п. 1 или 2, в котором стадию восстановления b) осуществляют с помощью пропускания потока, содержащего газ-восстановитель при температуре, находящейся в диапазоне от 600 до 1000°C, в течение времени в диапазоне от 1 до 12 ч.

10. Способ по п. 1 или 2, включающий после стадии b) стадию спекания.

11. Способ по п. 10, в котором стадию спекания осуществляют с помощью нагревания при температуре, находящейся в диапазоне от 1000 до 1900°C, в течение времени в диапазоне от 1 до 12 ч.