[发明专利]一种热导率增强型核燃料芯块及其制备方法有效
| 申请号： | 201480050895.8 | 申请日： | 2014-11-21 |
| 公开（公告）号： | CN105706177B | 公开（公告）日： | 2018-06-12 |
| 发明（设计）人： | 伊丽娜·塞米勇诺夫娜·库利纳;加撤斯拉夫·凡斯里维奇·波波夫;夫拉迪米尔·尼科拉维奇·鲁米雅塞夫;阿莱克桑德·伊耿聂维奇·鲁桑诺夫;斯德邦·塞格维奇·罗格夫;塞德·米发索维奇·萨里克普罗夫 | 申请（专利权）人： | 阿科姆工程合资(控股)公司 |
| 主分类号： | G21C3/58 | 分类号： | G21C3/58 |
| 代理公司： | 无锡市汇诚永信专利代理事务所(普通合伙) 32260 | 代理人： | 叶勇 |
| 地址： | 俄罗斯莫斯科*** | 国省代码： | 俄罗斯;RU |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 核燃料芯块 二氧化铀 金属簇 热导率 制备 反应堆燃料元件 熔化 金属氢氧化物 添加物 核物理领域 化学键结构 固体陶瓷 氢气气氛 燃料元件 液相介质 烧结 单晶体 金属铀 可识别 纳米孔 增强型 反应堆 晶界 可用 谱仪 小孔 芯块 异质 沉积 参考 应用 | ||
1.一种热导率增强型核燃料芯块，包含一种二氧化铀压制烧结粉末结构，其特征在于：该结构由沿晶界和位于晶体颗粒内部均匀分布的小孔构成，所述颗粒内含有纳米孔及化合价为0和2+的铀化合物金属簇。
2.根据权利要求1所述的芯块，其特征在于：所述纳米孔大小为1～200nm，占总孔隙度的至少50％。
3.根据权利要求1所述的芯块，其特征在于：所述化合价为0和2+的铀化合物金属簇被UO2包围。
4.根据权利要求1所述的芯块，其特征在于：所述化合价为0和2+的铀化合物金属簇的总含量为0.01～2wt％。
5.一种制备权利要求1所述的热导率增强型核燃料芯块的方法，其特征在于其包括以下步骤：
-沉积的步骤：同时向缓冲液中加入硝酸铀酰溶液和氨溶液进行金属氢氧化物的沉积，所述沉积过程于55～60±2℃开始分以下两个pH阶段进行：在第一阶段，pH保持在6.5～6.7，在第二阶段，pH介于9.0～10.5，形成最终沉淀物多聚铀酸铵；
-煅烧的步骤：在600～680℃条件下进行煅烧，直到UO2还原；
-烧结的步骤：金属铀在高于1150℃的温度下熔化，二氧化铀混合粉末的烧结于1600～2200℃，并在微量的氢-氮液相介质中进行，直到形成金属簇；
-检测的步骤：压制后应用x射线光子谱仪检测。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，沉积的步骤被替换为：
同时向缓冲液中加入含铀硝酸溶液，金属添加物及氨，沉积过程于55～60±2℃开始分以下两个pH阶段进行：在第一阶段，pH保持在7.0～7.2，在第二阶段，pH介于8.0～8.5，形成最终沉淀物多聚铀酸铵。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在机械搅拌作用下向二氧化铀粉末中加入重量百分比为0.01～0.5wt％的含氨添加剂。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述含氨添加剂选自碳酸铵或碳酸氢铵，对苯二胺，三唑。
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