이산화 우라늄 핵 연료는 원자력 발전소의 pwr에 널리 사용 되 고 있으며, 높은 융 점, 팽창성 등방성 특성과 좋은 조사 거동 및 기계적 특성을가지고 있지만, 낮은 열전도율과 쉽게 취 화 등의 문제가 있다. 우라늄 (UC) 핵 연료는 경도의 매우 높은 학위를가지고 있으며, 따라서 높은 서비스 온도를 견딜 넓은 온도 범위에 걸쳐 위상 전환을 거치지 않는다. 우라늄 카바 이드의 열전도율은 21.7 w/(m. 3k) (1237k)의 밀도가 13.63 g/cm , 95.2%의 우라늄 함유량은, 우라늄 이산화 보다는 더 높다. 우라늄-카바 이드 연료는 원자로의 4 세대를 위한 이상적인 후보로 간주 됩니다.
가속기를 바탕으로-첨단 원자력 발전 시스템의 폐쇄 연료 주기에 대 한 기반 연구, 우라늄 카바 이드 또한 플루토늄 (Pu)와 하위 시스템 nulide (MAs)의 일부와 함께 두 위안 혼합 솔루션 시스템을 형성할 수 있도록 연구 자들은 우라늄을 선택 재활용 핵 연료의 형태로 카바 이드. 최근에, 변성 화학의 학회, 현대 물리학의 cas의 연구원은, 중국 과학 아카데미 성공적으로 즉시 비 냉각 섞는과 마이크로파 난방과 결합 된 Sol 젤 방법에 의하여 UC 세라믹 핵 연료 펠 릿을 준비 했습니다;
상기 단상 UC 분말은 pechini 중 합 킬레이트 법에 의해 성공적으로 제조 되었다. 연구팀은 스위스 폴 roschelle (PSI) 연구소와 함께 일 하는 빠른 졸-겔 공정 플랫폼을 개발 하는 실내 온도 인스턴트-아니-냉각 믹스 마이크로파를 이용한 난방과 함께, 그리고 성공적으로이 플랫폼을 가진 우라늄-카바 이드 펠 릿 준비 (그림 1). 첫째, 카본 블랙은 초음파 분산 액의 방법에 의해 나노미터 수준으로 겔 용액 (hmur) 내에 균일 하 게 분산 시키고, 그리고 카본 블랙을 함유 하는 UO32H2O 겔 볼을 졸-겔 공정으로 제조 하 고, 그 후 탄소 열 환 원 반응을 균질 물질로 하 여 UC 세라믹 볼로 변환 하는 데 사용 하였다. 제조 된 UC 세라믹 펠 릿의 크기는 675 ± 10 μ m이 고, 밀도는 이론적 밀도의 92% 이상에 도달할 수 있다. 플 래 트 홈은 닫히는 연료 주기에 있는 재생 한 탄 화물 펠 릿의 배치 준비에 직접 적용 될 것입니다. 연구팀은 또한 구 연산 (ca) 및 우라늄 아 미드 이온 (uo22 +)을 킬레이트로 pechini 형 중 합 킬레이트 법을 사용 하 여 안정한 uo22 +-CA 복합체를 형성 하였다. 다공성 전 구체 물질은 복합체와만 니 톨 사이에 용 매 및 중 합 가교 반응을 증발 시켜 얻어진 다. 이어서 uo2/c 나노 복합체를 현장 탄 화에서 얻었다. 마지막으로, UC 분말은 탄소 열 감소에 의해 얻어진 다 (도 2). 이 방법은 원자 수준에서 여러분과 C의 균일 한 혼합에 의해 반응 물 사이의 마이그레이션 거리를 단축 하 고, 상대적으로 낮은 온도 (1400 ℃)에서 UC 분말의 제조를 달성 한다.
이 작품은 PU와 mas 등 초 경 연료의 저온 합성을 위한 특정 응용 프로그램 전망이 있습니다. 연구는 중국 과학원에 의해 지원 되었다 전략 조종사 과학 및 기술 스페셜 (종류 A) ' 미래에 의하여 전진 되는 핵 분열 에너지-ads 변이 체계 ' 프로젝트 및 국가 자연과학 기초 프로젝트 (진보 된 변성 연료 성분의 디자인, 준비 및 성과 연구).
결과는 국제적인 전표 세라믹 스 국제 및 전표 미국 세라믹 사회의, 기사의 첫번째 저자에서 간행 되었다 Tian Wei 그리고 걸림 새 아사히 각각. 그림 1: 인스턴트 비 냉각 혼합-마이크로파-가 열 된 졸-겔은 UC 세라믹 핵 연료 펠 렛을 제조 하는 방법. a: UC 세라믹 핵 연료 펠 릿 물리적 사진; b의 SEM 사진: UC 세라믹 핵 연료 펠 릿;
c UC 세라믹 핵 연료 펠 릿의 현미경 형태 2에 의해 UC 분말의 합성: pechini 형 중 합 킬레이트 법이 도시 되어 있다. 먼저, 안정한 uo22 +-ca 복합체는 시트르산 (ca)과 우라늄 아 미드 이온의 킬레이트에 의해 형성 되었다; 다공성 전 구체 물질은 복합체와만 니 톨 사이에 용 매 및 중 합 가교 반응을 증발 시켜 얻어진 다. 이어서 uo2/c 나노 복합체를 현장 탄 화에서 얻었다.
