JPH02258630A - Ｕｏ↓２粉末の製造方法 - Google Patents
Ｕｏ↓２粉末の製造方法Info
- Publication number
- JPH02258630A JPH02258630A JP1080885A JP8088589A JPH02258630A JP H02258630 A JPH02258630 A JP H02258630A JP 1080885 A JP1080885 A JP 1080885A JP 8088589 A JP8088589 A JP 8088589A JP H02258630 A JPH02258630 A JP H02258630A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、原子炉燃料ペレットの原料となるＵＯｆ粉末
の製造方法に係わり、特に、得られるＵＯ１粉末の活性
度を向上させるための改良に関する。
の製造方法に係わり、特に、得られるＵＯ１粉末の活性
度を向上させるための改良に関する。
「従来の技術」
Ｕ Ｆ ｅを原子炉用燃料ペレットの製造に適したＵ
Ｏを粉末に変換する方法としては、ＡＤＵ法が広く知ら
れている。
Ｏを粉末に変換する方法としては、ＡＤＵ法が広く知ら
れている。
このＡＤＵ法は一般に、ＵＰ、ガスと水との反応により
得たＵＯｔＦｔ水溶液をアンモニアと反応さ仕てＡＤＵ
を沈澱させ、このＡＤＵをろ過・乾燥した後、さらに焙
焼・還元してＵＯ，粉末に変換する方法である。
得たＵＯｔＦｔ水溶液をアンモニアと反応さ仕てＡＤＵ
を沈澱させ、このＡＤＵをろ過・乾燥した後、さらに焙
焼・還元してＵＯ，粉末に変換する方法である。
ところが、このＡＤＵ法で製造されたＵＯ３粉末は、比
表面積が２ｍ＋’／ｇ程度で、比較的活性度が小さく、
ペレットに加工するためには通常１７００°Ｃ程度の高
温で焼結する必要があり、製造コストがかかる欠点を有
していた。
表面積が２ｍ＋’／ｇ程度で、比較的活性度が小さく、
ペレットに加工するためには通常１７００°Ｃ程度の高
温で焼結する必要があり、製造コストがかかる欠点を有
していた。
一方、ＡＤＵ法には硝酸ウラニル（ＵＮ）を原料とする
方法らある。その代表例は、ＵＰ、ガスを脱フツ素作用
のある硝酸塩、例えばＡ Ｉ（Ｎ Ｏ３）３の水溶液と
反応させてＵＮ水溶液に変換した後、これを溶媒抽出で
精製し、ＡＤＵの原料とする方法である。また別に、ペ
レット成形時に生じるスクラップウランを硝酸に溶解し
てＵＮ水溶液とし、これをＡＤＵの原料としてリサイク
ルする方法らある。
方法らある。その代表例は、ＵＰ、ガスを脱フツ素作用
のある硝酸塩、例えばＡ Ｉ（Ｎ Ｏ３）３の水溶液と
反応させてＵＮ水溶液に変換した後、これを溶媒抽出で
精製し、ＡＤＵの原料とする方法である。また別に、ペ
レット成形時に生じるスクラップウランを硝酸に溶解し
てＵＮ水溶液とし、これをＡＤＵの原料としてリサイク
ルする方法らある。
いずれにせよ、ＵＮ水溶液を原料とする方法は、前述の
ＵＯ＝Ｆｙ水溶液を原料とする方法に比して、活性度の
高いＵ Ｏを粉末を製造することが比較的容易である。
ＵＯ＝Ｆｙ水溶液を原料とする方法に比して、活性度の
高いＵ Ｏを粉末を製造することが比較的容易である。
そして、このような活性度の大きい粉末を原料としてベ
レットを製造すると、１５００℃以下の低温での焼結が
可能となり、製造コスト軽減が図れるばかりでなく、結
晶粒径や気孔率等の結晶組織のコントロールが容易にな
り、ベレットの性能向上を図ることができるという利点
を有している。
レットを製造すると、１５００℃以下の低温での焼結が
可能となり、製造コスト軽減が図れるばかりでなく、結
晶粒径や気孔率等の結晶組織のコントロールが容易にな
り、ベレットの性能向上を図ることができるという利点
を有している。
「発明が解決すべき課題」
しかし、上記のＵＮ水溶液を原料とする方法においても
、十分な高活性度を有するＵ Ｏを粉末を得るには、Ｕ
Ｎ水溶液の作製からＡＤＵの焙焼・還元に至る一連の製
造条件、例えば、ＵＮ水溶液中のＵ′ａ度、Ｎ Ｈ３／
Ｕモル比、焙焼・還元温度等を狭い範囲に制御する必
要があり、製造上の自由度が小さく、制御か難しいとい
う欠点を存していた。
、十分な高活性度を有するＵ Ｏを粉末を得るには、Ｕ
Ｎ水溶液の作製からＡＤＵの焙焼・還元に至る一連の製
造条件、例えば、ＵＮ水溶液中のＵ′ａ度、Ｎ Ｈ３／
Ｕモル比、焙焼・還元温度等を狭い範囲に制御する必
要があり、製造上の自由度が小さく、制御か難しいとい
う欠点を存していた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＵＮ水
溶液生成から焙焼・還元に至る製造条件の自由度を高め
、活性度が大きいＵＯ３粉末の製造をより容易に行なう
ことができる方法を提供することを課題としている。
溶液生成から焙焼・還元に至る製造条件の自由度を高め
、活性度が大きいＵＯ３粉末の製造をより容易に行なう
ことができる方法を提供することを課題としている。
［課題を解決するための手段」
以下、本発明に係わるＵＯ１粉末の製造方法を具体的に
説明する。
説明する。
この方法は、ＵＮ水溶液に過酸化水素水（ＨｚＯｔ）を
添加して溶液の液性を調製することを特徴としている。
添加して溶液の液性を調製することを特徴としている。
ＯＮ水溶液中にＨ２Ｏ，を添加することにより、最終的
に得られるＵＯ１粉末の活性度が高められることが本発
明者らの実験から判明した。
に得られるＵＯ１粉末の活性度が高められることが本発
明者らの実験から判明した。
すなわち、Ｈ２Ｏ，を添加したＵＮ水溶液とアンモニア
との反応で得られるＡＤＵは、ＨｔＣ）ｔを添加しない
場合に比べて一次粒子が小さく、このため、ＵＯ，粉末
の活性度はＨｌｏ、を添加した場合の方が大きくなる。
との反応で得られるＡＤＵは、ＨｔＣ）ｔを添加しない
場合に比べて一次粒子が小さく、このため、ＵＯ，粉末
の活性度はＨｌｏ、を添加した場合の方が大きくなる。
そしてこの傾向は、Ｈ２Ｏ，の添加量の増加とともに顕
著になる。
著になる。
したがって、ＡＤＵの生成時に、ＵＮ水溶液にＨ２Ｏ，
を添加することにより、Ｕ Ｏ２粉末の活性度を高める
ことが可能で、その分、製造条件の許容範囲を広げ、製
造上の自由度を大きくして条件制御を容易化することが
でき、ひいては製造コストの削減が図れる。
を添加することにより、Ｕ Ｏ２粉末の活性度を高める
ことが可能で、その分、製造条件の許容範囲を広げ、製
造上の自由度を大きくして条件制御を容易化することが
でき、ひいては製造コストの削減が図れる。
ただしＨ，０，の添加量を大きくし過ぎると、ＵＮ水溶
液中に過酸化ウラニル（ＵＦＯ）の沈澱が析出すること
が判明しており、これは製品の不均一化に繋がり好まし
くない。
液中に過酸化ウラニル（ＵＦＯ）の沈澱が析出すること
が判明しており、これは製品の不均一化に繋がり好まし
くない。
この問題について本発明者らが検討したところ、ＵＦＯ
の沈澱が生じた場合には、Ｈ２Ｏ，とともにフッ酸（Ｈ
Ｆ ）を添加し、ＵＦＯを再溶解させるのが有効である
ことがわかった。ただしこの場合にら、ＨＦを過剰に添
加すると生成するＡＤＵの一次粒子が不活性なものにな
るため、ＨＦの添加量はＵＦＯを再溶解させるのに必要
最小限な虫に抑えるべきである。
の沈澱が生じた場合には、Ｈ２Ｏ，とともにフッ酸（Ｈ
Ｆ ）を添加し、ＵＦＯを再溶解させるのが有効である
ことがわかった。ただしこの場合にら、ＨＦを過剰に添
加すると生成するＡＤＵの一次粒子が不活性なものにな
るため、ＨＦの添加量はＵＦＯを再溶解させるのに必要
最小限な虫に抑えるべきである。
「実施例コ
次に、実施例を挙げて本発明の効果を実証する。
ＵＮ結晶を水に溶解して、ウラン濃度が３００ｇＵ＃！
の水溶液とした後、ＨｔＯｓをこの水溶液中のウラン１
モルに対して０．０１〜０．１０モルの割合で添加した
。この時、ＵＦＯの沈澱が析出した場合にはＨＦをさら
に添加してＵＦＯを再溶解させた。
の水溶液とした後、ＨｔＯｓをこの水溶液中のウラン１
モルに対して０．０１〜０．１０モルの割合で添加した
。この時、ＵＦＯの沈澱が析出した場合にはＨＦをさら
に添加してＵＦＯを再溶解させた。
こうして調製したＵＮ水溶液に、アンモニア水をｐＨＩ
Ｏを越えるまで攪拌しながら急速に添加してＡＤＵを
生成させた。次いで、このＡＤＵをろ過、乾燥した後、
焙焼・還元してＵ Ｏを粉末を得た。
Ｏを越えるまで攪拌しながら急速に添加してＡＤＵを
生成させた。次いで、このＡＤＵをろ過、乾燥した後、
焙焼・還元してＵ Ｏを粉末を得た。
一方、比較のために、Ｈ２Ｏ２等を添加しないＵＮ水溶
液の原液から前記同様の条件でＡＤＵを生成し、さらに
ＵＯ６粉末を得た。
液の原液から前記同様の条件でＡＤＵを生成し、さらに
ＵＯ６粉末を得た。
第１表は、ＵＮ水溶液中のウラン１モル当たりに対する
Ｈ、Ｏｔ／ＨＦの添加量、および最終的に得られたＵＯ
３粉末の比表面積を示している。
Ｈ、Ｏｔ／ＨＦの添加量、および最終的に得られたＵＯ
３粉末の比表面積を示している。
第１表
■ Ｈ２Ｏ，ととしにＨＰを添加した場合には、過剰の
）Ｉ ｔ Ｏｔにより生じる過酸化ウラニル（ＵＦＯ）
の析出を防止し、ＵＯ１粉末の不均質化が防げる。
）Ｉ ｔ Ｏｔにより生じる過酸化ウラニル（ＵＦＯ）
の析出を防止し、ＵＯ１粉末の不均質化が防げる。
第１表から明らかなように、ＯＮ水溶液へのＨ３０！添
加量を増やしていくと、ＵＯ，粉末の比表面積が増大し
、活性度が高まった。
加量を増やしていくと、ＵＯ，粉末の比表面積が増大し
、活性度が高まった。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明に係わるＵ Ｏ２粉末の製
造方法によれば、次のような優れた効果か得られる。
造方法によれば、次のような優れた効果か得られる。
■ ＡＤＵ生成前のＵＮ水溶液にＨ２Ｏ，を添加するこ
とにより、生成するＡＤＵの一次粒子を小さくすること
ができ、比表面積が大きく活性度の高いＵ Ｏを粉末を
製造することが可能である。これにより、高活性度のＵ
Ｏを粉末を得るための製造条件の許容範囲が従来法に
比して広くなり、反応条件の制御を容易化できる。
とにより、生成するＡＤＵの一次粒子を小さくすること
ができ、比表面積が大きく活性度の高いＵ Ｏを粉末を
製造することが可能である。これにより、高活性度のＵ
Ｏを粉末を得るための製造条件の許容範囲が従来法に
比して広くなり、反応条件の制御を容易化できる。
Claims (2)
- （１）硝酸ウラニル（ＵＮ）水溶液からＡＤＵを経由し
てＵＯ＿２粉末を製造するＵＯ＿２粉末の製造方法にお
いて、 前記ＵＮ水溶液にＨ＿２Ｏ＿２を添加した後、アンモニ
アを添加してＡＤＵを生成させることを特徴とするＵＯ
＿２粉末の製造方法。 - （２）前記Ｈ＿２Ｏ＿２を添加する際に、ＨＦを共に添
加することを特徴とする第１項記載のＵＯ＿２粉末の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080885A JPH0637305B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ｕｏ▲下２▼粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080885A JPH0637305B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ｕｏ▲下２▼粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02258630A true JPH02258630A (ja) | 1990-10-19 |
| JPH0637305B2 JPH0637305B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13730800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1080885A Expired - Lifetime JPH0637305B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Ｕｏ▲下２▼粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637305B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1080885A patent/JPH0637305B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0637305B2 (ja) | 1994-05-18 |
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