[发明专利]一种TiO2掺杂UO2‑10wt%Gd2O3可燃毒物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种TiO2掺杂UO2‑10wt％Gd2O3可燃毒物及其制备方法。所述TiO2掺杂UO2‑10wt％Gd2O3，由以下重量百分比的组分组成TiO20‑0.2wt％；Gd2O310wt％；余量为UO2。本发明还提供一种用于制备上述可燃毒物的方法，该方法工艺简单，成本低且制得的可燃毒物具有优良的晶粒尺寸、烧结密度及热导率。本发明通过在UO2‑10wt％Gd2O3可燃毒物中掺杂TiO2，使得提高氧化钆浓度的可燃毒物仍具有优良的烧结密度、晶粒尺寸和热导率。

主权项

一种TiO2掺杂UO2‑10wt％Gd2O3的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)UO2(NO3)2、Gd(NO3)3和Ti(NO3)4的混合溶液的制备：将U3O8、Gd2O3的进行预烘干后，按比例称取所述预烘干后的U3O8和Gd2O3，经混合、溶解、过滤后得到的滤液即为UO2(NO3)2和Gd(NO3)3的混合溶液，按TiO2所占的比例称取适量的钛酸四丁酯，加水搅拌，用适量的浓硝酸溶解得到稳定的钛溶胶溶液，将制得的钛溶胶溶液溶入上述UO2(NO3)2和Gd(NO3)3的混合溶液中形成UO2(NO3)2、Gd(NO3)3和Ti(NO3)4的混合溶液；2)饱和(NH4)2CO3溶液的配制：称取适量的碳酸铵，加水搅拌，配制成饱和(NH4)2CO3溶液；3)沉淀反应：取UO2(NO3)2、Gd(NO3)3和Ti(NO3)4的混合溶液，搅拌，加热至反应温度35‑45℃，然后边加入饱和(NH4)2CO3溶液边搅拌，调节溶液的pH值保持在6‑8，加料结束后再加入无水乙醇至混合溶液沉淀反应完全；4)干燥煅烧：将上述沉淀反应后得到的沉淀物进行过滤得到滤饼，滤饼洗涤后在60‑75℃下烘干15‑20h得到前躯体粉末，将前躯体粉末于450‑600℃保温2‑3h，冷却、研磨得到UO2‑Gd2O3‑TiO2粉体；5)真空烧结：将上述干燥煅烧后的粉体经压制成型后，真空烧结得到TiO2掺杂UO2‑10wt％Gd2O3可燃毒物；所述TiO2掺杂UO2‑10wt％Gd2O3，由以下重量百分比的组分组成：TiO2 0.05‑0.2wt％；Gd2O3 10wt％；余量为UO2。