[发明专利]一种制备模拟乏燃料的方法

说明书

一种制备模拟乏燃料的方法，属于核材料制备技术领域。该方法是将二氧化铀、模拟裂变产物金属氧化物及有机助剂按照一定比例于球磨机上充分球磨混合，之后再高压压制成型，最后经高温气氛烧结得到模拟乏燃料。所述的有机助剂包括含羟基有机物、含胺基有机物、有机酸或酯类有机物，且有机助剂在二氧化铀、模拟裂变产物金属氧化物及有机助剂总和中的质量百分比为1‑10％，且烧结温度较低，为1400℃‑1640℃。本方法制备条件温和，具有烧制温度低，不用氢气或用氢浓度较低的优点，烧制气氛更加安全(可以不用或少用氢气)。本发明缓和的制备工艺条件使得按照本发明所制备的模拟法燃料，与传统的模拟乏燃料相比，成本低，更具经济性。

技术领域

本发明涉及一种制备模拟乏燃料的方法，属于核材料制备技术领域。

背景技术

核电不仅是清洁高效的能源，而且具有容量大、技术较为成熟、成本低、运输量较小的特点，因此核电越来越受到许多国家的战略重视。我国将核电发展的基调从“积极发展核电”提升为“安全高效发展核电”、“在确保安全的前提下发展核电”。然而安全高效发展核电离不开包含先进乏燃料后处理技术的核燃料循环。乏燃料，就是在反应堆内经中子轰击发生核反应后，燃耗深度已达到设计卸料燃耗，从堆中卸除不在该反应堆中使用的核燃料组件中的核燃料。它含有大量未用完的可增值材料U238或Th232，未烧完的和新生成的易裂变材料Pu239、U235或U233以及核燃料在辐照过程中产生的Np、Am、Cm等超铀元素，以及裂变元素Sr90、Cs137、Tc99等。每年全世界核电卸出的乏燃料约为10500tHM。乏燃料的处理处置问题已成为影响核电可持续发展的关键问题。在乏燃料中，稀土元素(主要为镧系元素) 和锕系元素占据了30％以上的裂变产物，以及50％以上的中子负担。“乏燃料后处理”就是将卸出的乏燃料分解后，回收大部分可继续利用的U、Pu资源，分离去除大部分的中子毒物，尤其是镧系元素。由于“乏燃料后处理”相比于“一次通过”(指将乏燃料经过暂存冷却后作为废物直接存储到深地质处置库中)处理策略，具有可提高核燃料利用效率、减少地质处置废物量等优点，目前世界上主要核能利用国均倾向于采取这一模式。