| 초록 |
본 발명은 핵 물리학, 구체적으로는 원자로 연료 요소 및 그 유닛, 특히 다목적 원자로에서 사용되기 위한 특성을 발휘하는 우라늄 이산화물에 기초한 고체 세라믹 연료 요소의 조성에 관한 것이다. 결과는 불균질한 연료 펠릿 첨가제를 포함하지 않는 더욱 신뢰할 수 있는 특수 구조 및 단순 조성의 우라늄 이산화물이고, 이것은 온도 증가 시에 특히 기준 데이터를 초과하는 개선된 열전도율을 갖는 단결정의 특성에 접근한다. 이 결과는 1 내지 5 마이크론 크기의 기공이 핵 연료 펠릿 내의 각각의 금속 클러스터의 미세구조 내에서 결정립의 주위를 따라 분산되어 있고, 결정립 내에는 주로 나노 크기인 기공이 위치되는 것에 의해 달성된다. 또한, 이 금속 클러스터는 0.01 내지 1.0 질량%를 포함한다. 본 발명은 2 개의 단계로 상이한 pH 레벨을 갖는 금속 수산화물을 석출시키는 단계를 포함하는 핵 연료 펠릿을 제조하는 방법을 제공한다. 우라늄 금속은 1150℃를 초과하는 온도에서 용융되고, 내부에 금속 클러스터가 분산되어 있는 구조의 우라늄 이산화물이 형성될 때까지 수소 매체 내에서 1600 내지 2200℃의 범위의 온도에서 소량의 액체 상 내에서 소결단계가 실행된다. UO 2 펠릿의 새로운 구조 및 추가의 U-U 화학 결합을 확인하기 위해 X선 광자 분광기가 사용된다. |
