dióxido de urânio combustível nuclear têm sido amplamente utilizados em centrais nucleares PWR, que tem um alto ponto de fusão, características de expansão isotrópicas e boas propriedades mecânicas e comportamento de irradiação, mas tem uma baixa condutividade térmica e facilidade de problemas de fragilização, enquanto carboneto de urânio combustível (UC) com uma alta dureza, e a transição de fase não ocorre sobre uma ampla gama de temperaturas, e assim, pode resistir a temperaturas de serviço elevadas. a condutividade térmica de carboneto de urânio foi 21.7W / (m-K) ( 1237K), uma densidade de 13,63 g / cm 3teor de urânio de 95,2%, maior do que o dióxido de urânio. combustível urânio carboneto é considerado para ser um candidato ideal para o combustível nuclear quarta reactores geração. sistema accionado por acelerador baseado em exploração avançado energia nuclear e de investigação, urânio ciclo de combustível de carboneto pode também ser fechado com plutónio (de Pu) e alguns actinídeos menores (a MAs) formam um sistema de co-solvente misturado binário, portanto, os pesquisadores selecionaram combustível nuclear carboneto de urânio na forma de regeneração.
E foi preparado com êxito utilizando uma polimerização Pechini quelação; sol-gel método sem o arrefecimento foi misturado com uma combinação de aquecimento por microondas preparado com êxito UC cerâmicos pastilhas de combustível nuclear - Recentemente, Evolução do Instituto Modern Physics dos investigadores Laboratório de Química uso imediato UC pó de fase única.
Pesquisadores do Instituto Paul Scherrer suíço (PSI) para desenvolver conjuntamente uma temperatura ambiente em tempo real - sem aquecimento assistido por micro-ondas e arrefecimento da mistura de uma combinação de rápida plataforma de tecnologia sol-gel, e preparados com sucesso pastilhas de combustível de carboneto de urânio usar a plataforma ( como mostrado na FIG. 1). em primeiro lugar, um método que utiliza ultra-sons negro de carbono dispersão uniformemente dispersa em soluo de gel nível nanómetro (HMUR), e, em seguida, preparadas com os grânulos de gel de negro de carbono C-UO32H2O por um método sol-gel, UC diâmetro pelete de cerâmica e, finalmente, convertendo-a em uma fase homogénea UC pastilhas cerâmicas. preparado por reacção de redução carbotérmica era 675 ± 10 um, a densidade pode chegar a 92% da densidade teórica. a plataforma vai ser aplicada directamente preparação fechado de ciclo de combustível de carboneto de regeneração de pastilhas de combustível nuclear investigadores também ser empregues tipo lote de polimerização Pechini quelação por ácido cítrico (CA) e o ião uranilo (UO22 +) complexos estáveis formam quelato UO22 + -CA; como entre o solvente foi evaporado e os complexos de manitol com a reacção de ligação cruzada polimérico ocorre para se obter um material precursor poroso solta; e, em seguida, carbonizado in situ para dar UO2 / C nanocompósito; e, finalmente, através elegíveis carbotérmica UC pó obtido (Fig. 2). Neste método, L e C misturados uniformemente no nível atómico, menor é a distância entre a migração reagentes realizado preparado a temperaturas relativamente baixas (1,400 deg.] C) UC pó. O O trabalho tem uma certa perspectiva de aplicação para a síntese de baixa temperatura de combustíveis de carbide contendo Pu e MAs.
Este estudo piloto foi um Academy estratégica chinesa de projetos de ciência e tecnologia (categoria A) 'sistemas de transmutação de energia de fissão nuclear avançados nas futuras -Anúncios' apoio para o projeto e do National Natural Science Foundation da China (transmutação avançada elemento combustível concepção, preparação e pesquisa de desempenho). Os resultados foram Publicado nos periódicos internacionais Ceramics International e Journal of the America Ceramic Society, os primeiros autores do artigo são Tian Wei e Guo Hangxu.
Figura 1: Mistura instantânea sem arrefecimento - microondas aquecimento sol - gel método UC cerâmicos pastilhas de combustível nuclear A: UC cerâmica nucleares pastilhas de combustível tipo foto; B: UC fotografia SEM de uma cerâmica de pastilhas de combustível nuclear; C: UC cerâmicos pastilhas de combustível nuclear. Aparência microscópica
Figura 2: Pechini quelante polimerização em pó é preparada primeiro UC, ácido cítrico (CA) para formar um complexo estável com UO22 + -CA uranilo ião quelato, como entre o evaporador e o complexo com o solvente de polimerização manitol a reacção de reticulação, um precursor porosa de material solto; cementação in situ e UO2 / C nanocompósito; e, finalmente, através do pó obtido carbotérmica UC
