SE431474B - Forfarande for framstellning av kernbrenslepulver med instellbar anrikningsgrad - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 7807925-8 blandas så, att det ur blandningen erhållna pulvret motsvarar den slutgiltigt fastlagda anrikningsgraden.

Detta förfarande har emellertid den kända nackdelen, som uppträder vid blandning av pulveriserade råmalmer, så är exempel- vis långa blandningstider erforderliga för att uppnå den önskade homogenitetsgraden. Dessutom måste tidigare självständigt i olika produktionslinjer pulvret av utgångsanrikningsgraden framställas.

Det så erhållna blandningspulvret ("torrblandning") är i bästa fall homogent med avseende på fördelning av partiklarna i olika anrikningsgrader¿ men i mikroskopiskt avseende är det inhomogent.

Det uppstår därför ett behov av att finna ett nytt förfa- rande för framställning av kärnbränslepulver med godtycklig an- rikningsgrad, som inte var behäftat med denna nackdel och dess- utom är avsevärt enklare i sitt tekniska genomförande.

Problemet löstes enligt uppfinningen därigenom att utgångs- materialet med olika isotopsammansättning - alltså anrikning - utan tidigare blandning proportionellt mot strömmen tillfördes versionsförfarandet såsom exempelvis förlöper enligt AUC- eller AUD- principen och efter denna pâ känt sätt upparbetas till en slut- produkt med motsvarande anrikningsgrad. I motsats till det kända förfarandet blandas således inte slutprodukter, utan tillföres redan utgångsmaterialet i motsvarande delmängder till konversionsför- farandet. Utgångsmaterialet föreligger emellertid på produktions- ställena för kärnbränslet redan i olika anrikningsgrader. Genom dosering av dessa utgångsmaterial, exempelvis över motsvarande pumpar, är det utan svårighet möjligt redan vid första steget hos ifrågavarande konversionsförfarande att erhålla en slutpro- dukt över den proportionellt mot strömmen skeende tíllförseln av densamma, vilken slutprodukt uppvisar sammma ísotopsamman- sättning som totalmängden av det tillförda utgångsmaterialet.

Denna slutprodukt har därvid emellertid även i mikroskopiskt av- seende en absolut likformig fördelning av olika isotoper, alltså exempelvis av uran 235 och uran 238. Långvariga blandningsför- lopp o.s.v. bortfaller sålunda.

Som utgångsmaterial för urankärnbrünsle kan därvid användas UF6, som drivcs ut ur förrüdsbehållurcn med ånga eller lösningar såsom exempelvis uranylnitrat. Därvid skall även hänvisas till att även ett flytande utgàngsmaterial kan blandas med ett gas- formigt utgångsmaterial. 15 _ 7807925-8 I utvidgad beydelse gäller emellertid denna princip även för framställning av blandade kärnuränslen, som exempelvis skall vara sammansatta av bestämda delar av uran- och plutoniumföre- ningar. Detta är av särskild betydelse för återanvändning av den vid áterupparbetning efter separering av spaltprodukter för handenvarande uranyl- plutoníumnitratlösningen eller den efter separeringen av plutonium förhandenvarande uranylnitratlösningen.

I båda fallen kan genom samtidig tillförsel av UF6 eller uranyl- nitratlösning av högre anrikning erhållas ett kärnbrünsle av så- dan anrikningsgrad som är erforderligt för ny framställning av bränsleelement.

Den inledningsvis nämnda teknikens standpunkt hänför sig väsentligen till framställning av urandíoxíd, det kärnbränsle, som i övervägande utsträckning idag insättes i kärnkraftverk.

Naturligtvis kan även andra kärnbränslen, sasom exempelvis uran- karbid eller plutoniumhaltiga kärnbränslen, inställas enligt samma princip med avseende på anrikníngsgraden.

Avslutningsvis kan nämnas att för framställning av kärn- bränslepulver av speciell ísotopsammansättning kan den normala fabrikationsutrustningen användas, det dessutom nödvändiga upp- bádet av anordningar för tillförsel av utgàngsmaterialet kan vara av liten eller obetydlig kostnad.

Claims (5)

'If f: gatentkraï

1. I. Förfarande för framställning av kärnbränslepulvcr med praktiskt taget godtyckligt inställbar isotopsammansättning i området för varje förhandenvarande utgángsmaterial, k ä n n e t e c k n a t därav, att utgàngsmaterial med olika isotopsam- mansättningar - alltså anrikning - utan föregående blandning i en mot strömmen svarande mängd tillföras det första förfarande- steget hos det vanliga konversíonsförfarandet, som exempelvis förlöper enligt AUC- eller ADU-principen och därefter på känt sätt vidare upparbetas till slutprodukten av motsvarande anrik- ningsgrad.

2. Förfarande enligt krav 1, därav, att som utgångsmaterial införes UF6-ånga med olika men dock känd anrikningsgrad i en mot strömmen i upparbetningspro- cessen svarande mängd för framställning av det egentliga kärn- k ä n n e t e c k n a t bränslet, såsom exempelvis UO,.

3. Förfarande enligt krav 1, därav, att som utgångsmaterial införes spaltbara element inne- hållande vätskor, såsom exempelvis uranylnítrat med känd an- rikningsgrad vilken införes i en mot strömmen svarande mängd k ä n n e t e c k n a t i upparbetníngsprocessen.

4. Förfarande enligt krav 1-3, därav, att såväl gasformiga som även flytande utgångsmaterial i en mot strömmen svarande mängd införes i upparbetningspro- k ä n n e t e c k n a t cessenL

5. Förfarande enligt krav 1-4, därav, att åtminstone ett utgangsmateríal består av en kemisk förening med flera spaltbara element, såsom uran och plutonium eller en blandning av föreningar med olika spaltbara element. k ä n n e t e c k n a t '<3 GO CD ' J .#3 fx) C71 I CO _S_¿l¶zlnclrzlg För frznnståillning av kåirnbränslcpulver av godtyckligt in- ställbar ísotopsaxnmansättïxing införas utgångsmzxteíral med olika isøtopsammansättníng - alltsa zmríkníng - utan föregående blandning proportíonellt mot strömmen till det första förfarandosteget hos det vanliga konvcrsíønsförfarnndct, som avlöpur exempelvis enligt AUC- eller ADU-pxtíncípen, och zlšireftex' upgmrbctas på kíínvt sätt till slutprodukt med motsvz-lrur-.d-e anríknlngsgrzzd.