دی اکسید اورانیوم سوخت هسته ای به طور گسترده ای در نیروگاه های هسته ای PWR استفاده شده است، آن را تا نقطه ذوب بالا، ویژگی های گسترش همسانگرد و خوب خواص مکانیکی و رفتار تابش، اما خاصیت هدایت حرارتی کم و سهولت مشکلات شکنندگی وجود دارد در حالی که کاربید اورانیوم (UC) سوخت با سختی بالا، و انتقال فاز می کند بیش از یک محدوده دمایی گسترده رخ نمی دهد، و به این ترتیب می تواند درجه حرارت بالا مقاومت در برابر خدمات. انتقال حرارت از کاربید اورانیوم 21.7W / (متر · K) بود ( 1237K)، تراکم 13.63 گرم / سانتی متر 3محتوای اورانیوم از 95.2٪، بالاتر از دی اکسید اورانیوم است. سوخت کاربید اورانیوم نظر گرفته می شود یک نامزد ایده آل برای راکتورهای نسل چهارم سوخت هسته ای. سیستم شتاب دهنده رانده بر اساس اکتشاف پیشرفته هسته ای انرژی و پژوهش، اورانیوم چرخه سوخت کاربید همچنین می توانید با پلوتونیوم بسته شود (پلوتونیم) و برخی از اکتینیدها جزئی (به فدراسیون) به صورت یک سیستم کمک حلال مخلوط باینری، بنابراین، محققان کاربید اورانیوم سوخت هسته ای انتخاب شده در فرم از بازسازی.
و آن را با موفقیت آماده شد با استفاده از یک پلیمریزاسیون Pechini کی لیت؛ روش سل-ژل بدون خنک کننده با ترکیبی از حرارت مایکروویو مخلوط شد موفقیت آماده UC قرص های سوخت هسته ای و سرامیک - به تازگی، تکامل مدرن موسسه فیزیک از محققان آزمایشگاه شیمی استفاده فوری UC پودر تک فاز.
محققان با سوئیس پاول شرر موسسه (PSI) به طور مشترک در زمان واقعی دمای اتاق - بدون گرمایش-مایکروویو کمک و خنک کننده مخلوط کردن ترکیبی از سریع سل-ژل پلت فرم های فن آوری، و با موفقیت آماده قرص های سوخت کاربید اورانیوم استفاده از پلت فرم ( همانطور که در 1 است.) نشان داده شده است. برای اولین بار، یک روش با استفاده از اولتراسونیک سیاه و سفید پراکندگی کربن یکنواخت در نانومتری راه حل ژل سطح پراکنده (HMUR)، و سپس با کربن سیاه دانه ژل C-UO32H2O با استفاده از روش سل-ژل آماده، UC قطر پلت سرامیک و در نهایت تبدیل آن به یک فاز همگن گلوله های سرامیکی UC. تهیه شده توسط واکنش کاهش در carbothermal ± 675 10μm بود، چگالی می توانید 92٪ از چگالی نظری برسد. پلت فرم به طور مستقیم اعمال خواهد آماده سازی بسته چرخه سوخت کاربید بازسازی قرص های سوخت هسته ای محققان همچنین نوع دسته ای پلیمریزاسیون Pechini کی لیت اسید سیتریک (CA) و یون اورانیل (UO22 +) فرم کلات مجتمع پایدار UO22 + -CA به کار گرفته شود. به عنوان بین حلال تبخیر شد و مجتمع های مانیتول با واکنش متقابل پلیمری رخ می دهد برای به دست آوردن مواد پیش ساز متخلخل شل. و سپس کربونیزه در محل به UO2 / C نانوکامپوزیت؛ و در نهایت از طریق واجد شرایط carbothermic پودر UC به دست آمده (شکل 2). در این روش، U و C یکنواخت در سطح اتمی مخلوط، کوتاه تر از فاصله بین مهاجرت رجنتس متوجه آماده شده در درجه حرارت نسبتا کم (1400 درجه.] ج) پودر UC شده است. کار یک برنامه کاربردی خاص برای سنتز دمای پایین سوخت های کاربید حاوی Pu و MA است.
این مطالعه مقدماتی آکادمی استراتژیک چینی از پروژه های علم و فن آوری (گروه A)، سیستم های شکل انرژی شکافت هسته ای پیشرفته در -ADS آینده "حمایت از طرح و بنیاد ملی علوم طبیعی چین (شکل پیشرفته عنصر سوخت طراحی، آماده سازی و پژوهش عملکرد) بود. نتایج بوده است نتایج آن در نشریه بین المللی سرامیک بین المللی و مجله امریکا انجمن سرامیک، به ترتیب نویسنده اول وی تیان و گوا Hangxu منتشر شد.
شکل 1: ترکیب فوری بدون خنک کننده - مایکروویو حرارت سل - ژل روش UC قرص های سوخت هسته ای سرامیک A: UC قرص های سوخت هسته ای و سرامیک عکس نوع B: UC SEM عکسی از یک قرص های سوخت هسته ای سرامیک؛ C: UC قرص های سوخت هسته ای و سرامیک. ظاهر میکروسکوپی
شکل 2: Pechini پودر پلیمریزاسیون کیلیت است برای اولین بار تهیه UC، اسید سیتریک (CA) به شکل یک کمپلکس پایدار با UO22 + -CA اورانیل یون کلات؛ به عنوان بین اواپراتور و این مجموعه با پلیمریزاسیون مانیتول حلال واکنش اتصال عرضی، متخلخل شل پیش ساز مواد؛ کربوریزاسیون درجا و UO2 / C نانوکامپوزیت؛ و در نهایت از طریق پودر carbothermic به دست آمده UC
