发明名称 核燃料体及其制法
摘要 一种二氧化铀和铝矽酸添加物成份的混合物被形成一压成片并被烧结以产生一种核燃料,其中,二氧化铀晶粒有一至少约20微米的平均晶粒尺寸,且,其中,本质上每一个晶粒均被玻璃状铝矽酸相所包覆。
申请公布号 TW127470 申请公布日期 1990.01.21
申请号 TW077104005 申请日期 1988.06.14
申请人 通用电机股份有限公司 发明人 米奇.奥维尔.马龙;肯尼斯.威伯.雷;约翰.哈利斯.戴维斯;赫曼.索罗门.罗森鲍
分类号 G21C3/00 主分类号 G21C3/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种核料用二氧化铀经烧结体的制造方法,其中,此二氧化铀晶粒具有约39微米至约80微米的平均晶粒尺寸且,此二氧化铀晶粒每一个均被玻璃状铝矽酸盐包覆至少约99体积%而未留下任何明显的部份暴露在外所指之经烧结体有一范围从2体积%至少于约10体积%的孔隙度,此制法系由下列步所组成;提供含有一可分裂物质竹旳粉末,提供由约10重量%至约60重量%A12O3及余量之Sio2所组成的烧结剂,混合所指之烧结剂与所指之二氧化铀粉末以产生一混合物,其中含所指之烧结剂成范围从约0.1重量%至约0.8重量%,成型此最终混合以形成一压成片,在足以使所指之烧结剂成为液态之大于约1500c之温度至末再有明显之所指之Sio2蒸发的温度范围内及氧对铀原子比率围从约1.7至约2.25的条件下绕结此压成片以形成具有所指之平均晶粒尺寸之经烧结产物并冷却所指之产物以形成所指之结烧结体。2.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之氧对铀原子比率范围从约2.00至约2.15。3.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之经烧结体的所指之孔隙度系占从所指之被烧结体之约4%体积至约8%体积。4.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之二烧结剂系占所指之混合物之约0.2%重量至约0.4%重量。5.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结剂系占所指之混合物之约0.1%重量至约0.2%重量。6.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结剂系占所指之混合物之约0.2%重量至约0.6%重量。7.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结剂系占所指之混合物之约0.1%重量至约0.5%重量。8.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结剂包含从约10重量%至约20重量%A12O3对Sio2。9.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结剂主要系由大于约20重量%至约60重量%A12O3和余量之Sio2所组成。10.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结剂主要系由大于约20重量%至约60重量A12O3和余量之Sio2所组成且在烧结温度未形成一最少的富铝红柱石相。11.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结温度范围从约1540c至1800c。12.依据申请专利范围第1项之方法,其中超过99.5%积之该二氧化铀晶粒均被所指之玻璃相完全地包覆。13.依据申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结是在一湿氢气压下被操作。14.依申请专利范围第1项之方法,其中所指之烧结是一由二氧化碳及一氧化碳之混合物所组成之气下被操作。15.依申请专利范围第1项之方法,其中所指之二氧化铀之平均晶粒尺寸范围约30微米至约70微米。16.一种核燃料体,其系结晶二氧化铀晶粒和一不定形的铝矽酸玻璃相所组成,所指之二氧化铀晶粒之平均尺寸系由约30微米至约80微米,所指之玻璃相是连续和互相连接的,所指之每一个二氧化铀晶粒至少约99%的体被所指之玻璃相包覆而本未留下任何部份曝露布外,所指之玻璃相系占所指之核燃料体之重量的约0.1%重量至约0.8%重量,所指之玻璃相系由约10重量%至约20重量%A12O3和余量之Sio2所组成,所指之核燃料料体之隙度系占所指之核体之约2%体积至少于约10%体积。17.依据申请专利范围第16项之该核燃料体,其中所指之氧对铀原子比率范围从约2.00至约2.15。18.依据申请专利范围16项之该核燃枓体,其中所指之孔隙度系占所指之核燃料体体积之约4%体积8%体积。19.依据申请专利范围16项之该核燃料体其中所指之二氧化铀的平均尺寸范围从约40微米至约70微米。20.依据申请专利范围16项之该核燃料体,其中所指之玻璃状铝矽酸盐相系占所指之核燃料体的0.1%重量至少于约0.5%重量。21.一种核燃料体, 其中要系由结晶二氧化铀晶粒,由约20重量%A12O3和余量之Sio2所组的不定形玻璃相及棒状形式的富铝红柱石相所组成,所指之二氧化铀晶粒之平均尺寸范围从微米至80微米,所指之玻璃相为连续而互相连接的,且指之每一二氧化铀晶粒之至少约99%的体积被所指之玻璃相所包覆而未留下任何明显的部份曝露在外,所指之玻璃相及富铝红柱石相的总量系占所指之核燃料体重量之0.1%重量至0.8%重量,所指之玻璃相至少以所指之核燃料体重量之0.05%重量存在,所指之富铝红柱石相至少以一可测得量存在,所指之核燃料体之孔隙度系占所指之核燃体之体积的约2%体积至小于约10%体积。22.依据申请专利范围第21项之该核燃料体,其中所指之富铝红柱石相存在于在被包覆的二氧化铀晶粒间的口袋内之所指之玻璃相由。23.依据申请专利范围第21项之该核燃料体,其中所指之富铝红柱石相存在于在被包覆的二氧化铀晶粒间的口袋内之所指之玻璃相中且亦挤饮二氧化铀晶粒内。24.依据申请专利范围第21项之该核燃料体,其中,指之氧对铀原子比率范围从约2.00至约2.15。25.依据申请专利范围第21项之该核燃料体,其中所指之孔隙度范围从约所指之核料体体积之4%体积至约8%体积。26.依据申请专利范围第21项之该核燃料体,其中所指之二氧化铀晶粒之所指之平均尺寸范围从约40微米至70微米。27.依据申请专利范围第21项之该核燃料体,其中所指玻璃状铝矽酸相之存量为指之核料体重量的0.05%重以上,且所指之富铝红柱石相之存在量为所指之核料体重量的至少约0.01%重量。28.如申请专利范围第1项之方法,其中所指之二氧化铀晶粒之平均尺寸系由约40微米至约70微米。29.如申请专利范围第1 项之方法,其中所指之二氧化铀晶粒之平均尺寸系由约45微米至约60微米。30.如申请专利范围第一项之方法,其中系使用一天然物质以供作为所指之烧结剂,当在低于所指之烧结温度烧烤时所指之物质具有之经烧烤组成,止组成主要系由,低于10%重量所指之经烧组成的所指之烧结剂和杂质所组成。31.如申请专利范围第16项之核料体,其中所指之二氧化铀晶粒之平均尺寸系由约40微米至约60微米。32.如申请专利范围第21项之核燃料体,其中所指之二氧化铀晶粒之平均尺寸系由约45微米至约60微米。
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