JPH04299285A - 燃料要素の製造方法 - Google Patents
燃料要素の製造方法Info
- Publication number
- JPH04299285A JPH04299285A JP3064766A JP6476691A JPH04299285A JP H04299285 A JPH04299285 A JP H04299285A JP 3064766 A JP3064766 A JP 3064766A JP 6476691 A JP6476691 A JP 6476691A JP H04299285 A JPH04299285 A JP H04299285A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- graphite powder
- coated
- outer shell
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高温ガス炉などに用いら
れる燃料要素の製造方法に関し、さらに詳しくは、多段
成型における焼成工程で生じ易いひび割れや欠損等を防
止することのできる燃料要素の製造方法に関する。
れる燃料要素の製造方法に関し、さらに詳しくは、多段
成型における焼成工程で生じ易いひび割れや欠損等を防
止することのできる燃料要素の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】国内の高
温ガス炉などで用いられる高性能タイプの燃料要素は、
概略、被覆燃料粒子を含む燃料部とこの粒子を含まない
無燃料部とを有し、多段（プレス）成型により製造され
る。
温ガス炉などで用いられる高性能タイプの燃料要素は、
概略、被覆燃料粒子を含む燃料部とこの粒子を含まない
無燃料部とを有し、多段（プレス）成型により製造され
る。
【０００３】さらに説明すると、国内で用いられる高性
能タイプの燃料要素としては、被覆燃料粒子を黒鉛のマ
トリックス中に分散させてなる燃料コンパクトと黒鉛の
外殻とを一体に成型してなる一体型燃料、および黒鉛製
の球状外殻内に被覆燃料粒子を球状の燃料コンパクトと
して充填した球状燃料を挙げることができる（なお、こ
の他に黒鉛製スリ−ブ内に燃料コンパクトを挿入して燃
料棒として用いられることもある。）。
能タイプの燃料要素としては、被覆燃料粒子を黒鉛のマ
トリックス中に分散させてなる燃料コンパクトと黒鉛の
外殻とを一体に成型してなる一体型燃料、および黒鉛製
の球状外殻内に被覆燃料粒子を球状の燃料コンパクトと
して充填した球状燃料を挙げることができる（なお、こ
の他に黒鉛製スリ−ブ内に燃料コンパクトを挿入して燃
料棒として用いられることもある。）。
【０００４】いずれにせよ、多段成型では、燃料コンパ
クトまたは外殻をいったん仮成型してから、さらにこれ
らを一体に本成型し、しかるのちこの成型物を一次焼成
、二次焼成処理している。
クトまたは外殻をいったん仮成型してから、さらにこれ
らを一体に本成型し、しかるのちこの成型物を一次焼成
、二次焼成処理している。
【０００５】しかしながら、前記成型物を焼成すると、
成型物にひび割れや欠損などの欠陥が生じ易く、そのた
め高品質の燃料要素を歩留まり良く得ることは困難であ
った。
成型物にひび割れや欠損などの欠陥が生じ易く、そのた
め高品質の燃料要素を歩留まり良く得ることは困難であ
った。
【０００６】本発明は上記事情を改善するためになされ
たものである。本発明の目的は、燃料要素の多段成型に
おいて、焼成時に発生しがちな成型物のひび割れや欠損
等の発生を未然に防止することができる燃料要素の製造
方法を提供することにある。
たものである。本発明の目的は、燃料要素の多段成型に
おいて、焼成時に発生しがちな成型物のひび割れや欠損
等の発生を未然に防止することができる燃料要素の製造
方法を提供することにある。
【０００７】従来技術において、燃料部である燃料コン
パクトと無燃料部である外殻とは、同じ組成の調整黒鉛
粉末を用いており、燃料コンパクトはさらに被覆燃料粒
子を含有する点で外殻と相違している。具体的には、燃
料コンパクトでは被覆燃料粒子の体積充填率が約３０％
であり、調整黒鉛粉末の体積充填率は約７０％であるの
に対し、外殻では調整黒鉛粉末の体積充填率は１００％
である。
パクトと無燃料部である外殻とは、同じ組成の調整黒鉛
粉末を用いており、燃料コンパクトはさらに被覆燃料粒
子を含有する点で外殻と相違している。具体的には、燃
料コンパクトでは被覆燃料粒子の体積充填率が約３０％
であり、調整黒鉛粉末の体積充填率は約７０％であるの
に対し、外殻では調整黒鉛粉末の体積充填率は１００％
である。
【０００８】そして、調整黒鉛粉末には、後述するよう
に黒鉛粉末の他にバインダ−樹脂としてフェノ−ル樹脂
などの熱硬化性樹脂が含有されている。この熱硬化性樹
脂は多段成型の焼成により熱分解し、炭化するのである
が、それと同時に、燃料コンパクトと外殻に収縮が生じ
る。
に黒鉛粉末の他にバインダ−樹脂としてフェノ−ル樹脂
などの熱硬化性樹脂が含有されている。この熱硬化性樹
脂は多段成型の焼成により熱分解し、炭化するのである
が、それと同時に、燃料コンパクトと外殻に収縮が生じ
る。
【０００９】しかし、燃料コンパクトと外殻とではこの
収縮の度合が異なり、外殻の方が収縮が大きい。これは
、外殻における調整黒鉛粉末の体積充填率が先に述べた
ように燃料コンパクトの体積充填率よりも大きいことに
起因している。これによって、特に外殻において焼成時
にひび割れや欠損が生じるのだと考えられる。
収縮の度合が異なり、外殻の方が収縮が大きい。これは
、外殻における調整黒鉛粉末の体積充填率が先に述べた
ように燃料コンパクトの体積充填率よりも大きいことに
起因している。これによって、特に外殻において焼成時
にひび割れや欠損が生じるのだと考えられる。
【００１０】本発明者らは以上の考察に基いて研究を行
なった結果、焼成時のひび割れや欠損を防止するには、
外殻に充填剤を燃料コンパクトにおける被覆燃料粒子と
ほぼ同じ体積充填率で充填すること、あるいは外殻のバ
インダ−樹脂の添加量をこれまでより少なくすること、
が有効であることを発見し、本発明を完成した。
なった結果、焼成時のひび割れや欠損を防止するには、
外殻に充填剤を燃料コンパクトにおける被覆燃料粒子と
ほぼ同じ体積充填率で充填すること、あるいは外殻のバ
インダ−樹脂の添加量をこれまでより少なくすること、
が有効であることを発見し、本発明を完成した。
【００１１】
【前記課題を解決するための手段】前記目的を達成する
ための請求項１に記載の発明は、被覆燃料粒子をマトリ
ックスとしての炭素中に分散してなる燃料部と、前記マ
トリックスおよびバインダ−樹脂からなる無燃料部とを
有する成形体を製造し、この成形体を焼成して燃料要素
を得る多段成型による燃料要素の製造方法において、前
記無燃料部に、前記燃料部に占める被覆燃料粒子の体積
充填率と実質的に同じ体積充填率で充填剤を添加するこ
とを特徴とする燃料要素の製造方法であり、また請求項
２に記載の発明は、被覆燃料粒子をマトリックスとして
の炭素中に分散してなる燃料部と、前記マトリックスお
よびバインダ−樹脂からなる無燃料部とを有する成形体
を製造し、この成形体を焼成して燃料要素を得る多段成
型による燃料要素の製造方法において、前記無燃料部に
含まれるバインダ−樹脂の含有量を５〜２０重量％にす
ることを特徴とする燃料要素の製造方法である。
ための請求項１に記載の発明は、被覆燃料粒子をマトリ
ックスとしての炭素中に分散してなる燃料部と、前記マ
トリックスおよびバインダ−樹脂からなる無燃料部とを
有する成形体を製造し、この成形体を焼成して燃料要素
を得る多段成型による燃料要素の製造方法において、前
記無燃料部に、前記燃料部に占める被覆燃料粒子の体積
充填率と実質的に同じ体積充填率で充填剤を添加するこ
とを特徴とする燃料要素の製造方法であり、また請求項
２に記載の発明は、被覆燃料粒子をマトリックスとして
の炭素中に分散してなる燃料部と、前記マトリックスお
よびバインダ−樹脂からなる無燃料部とを有する成形体
を製造し、この成形体を焼成して燃料要素を得る多段成
型による燃料要素の製造方法において、前記無燃料部に
含まれるバインダ−樹脂の含有量を５〜２０重量％にす
ることを特徴とする燃料要素の製造方法である。
【００１２】以下、図示するフロ−チャ−トに基いて本
発明を詳細に説明する。
発明を詳細に説明する。
【００１３】本発明の製造方法によって、図３に示す一
体型燃料要素および図４に示す球状燃料要素のいずれを
も製造することができる。
体型燃料要素および図４に示す球状燃料要素のいずれを
も製造することができる。
【００１４】−一体型燃料要素の製造−図１において、
１は被覆燃料粒子、２は調整黒鉛粉末である。被覆燃料
粒子１は、一般的に、四重構造の被覆層を有している。
１は被覆燃料粒子、２は調整黒鉛粉末である。被覆燃料
粒子１は、一般的に、四重構造の被覆層を有している。
【００１５】すなわち、この被覆燃料粒子１はたとえば
燃料核のまわりに低密度（熱分解）炭素層、高密度（熱
分解）炭素層、炭化ケイ素層、高密度（熱分解）炭素層
が順に積層されてなる。燃料核は、ウラン、プルトニウ
ム、トリウム等の酸化物や炭化物からなり、通常、４０
０〜６００μｍの平均粒径を有する。
燃料核のまわりに低密度（熱分解）炭素層、高密度（熱
分解）炭素層、炭化ケイ素層、高密度（熱分解）炭素層
が順に積層されてなる。燃料核は、ウラン、プルトニウ
ム、トリウム等の酸化物や炭化物からなり、通常、４０
０〜６００μｍの平均粒径を有する。
【００１６】調整黒鉛粉末２は、天然黒鉛、人造黒鉛、
フェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂（バインダ−樹脂）を
含有する。
フェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂（バインダ−樹脂）を
含有する。
【００１７】その製造方法の一例を説明すると、たとえ
ば各々約２０μｍ程度のメジアン粒径に微粉砕された天
然黒鉛粉末と人造黒鉛粉末とを、８０重量％対２０重量
％になるように秤量し、混合する。一方、この混合黒鉛
粉末が８０重量％となるようにフェノ−ル樹脂２０重量
％を秤量し、エチルアルコ−ルを加熱しながらこれにフ
ェノ−ル樹脂を溶解する。得られたフェノ−ル樹脂の溶
液に前記混合黒鉛粉末を添加し、真空中でエチルアルコ
−ルを飛ばしながら混練する。こうして乾燥した混合物
をメジアン径約３０μｍ程度まで再度微粉砕すると、調
整黒鉛粉末が得られる。
ば各々約２０μｍ程度のメジアン粒径に微粉砕された天
然黒鉛粉末と人造黒鉛粉末とを、８０重量％対２０重量
％になるように秤量し、混合する。一方、この混合黒鉛
粉末が８０重量％となるようにフェノ−ル樹脂２０重量
％を秤量し、エチルアルコ−ルを加熱しながらこれにフ
ェノ−ル樹脂を溶解する。得られたフェノ−ル樹脂の溶
液に前記混合黒鉛粉末を添加し、真空中でエチルアルコ
−ルを飛ばしながら混練する。こうして乾燥した混合物
をメジアン径約３０μｍ程度まで再度微粉砕すると、調
整黒鉛粉末が得られる。
【００１８】被覆燃料粒子１はオ−バ−コ−ト工程３に
おいて調整黒鉛粉末２と混合され、被覆燃料粒子１の表
面に調整黒鉛粉末２がオ−バ−コ−トされる。なお、以
下において、球状燃料要素を製造する場合も含め、燃料
部を形成するため調整黒鉛粉末２は所定量の全量をオ−
バコ−トしてもよいし、所定量の一部をオ−バ−コ−ト
し、後から残量をオ−バ−コ−ト粒子と混合してもよい
。
おいて調整黒鉛粉末２と混合され、被覆燃料粒子１の表
面に調整黒鉛粉末２がオ−バ−コ−トされる。なお、以
下において、球状燃料要素を製造する場合も含め、燃料
部を形成するため調整黒鉛粉末２は所定量の全量をオ−
バコ−トしてもよいし、所定量の一部をオ−バ−コ−ト
し、後から残量をオ−バ−コ−ト粒子と混合してもよい
。
【００１９】一方、調整黒鉛粉末１は外殻仮成型工程４
において成型機に送られ、金型やゴム型（流体圧をかけ
る）によるプレス成型により外殻に成型される。この時
の成型条件は、通常、圧力１００〜５００ｋｇ／ｃｍ２
、温度５０〜１３０℃である。
において成型機に送られ、金型やゴム型（流体圧をかけ
る）によるプレス成型により外殻に成型される。この時
の成型条件は、通常、圧力１００〜５００ｋｇ／ｃｍ２
、温度５０〜１３０℃である。
【００２０】この外殻は必要に応じて機械加工工程５を
経てからオ−バコ−ト粒子充填工程６に送られ、この外
郭の中にオ−バ−コ−ト工程３から送られてきたオ−バ
コ−ト粒子が充填される。このオ−バ−コ−ト粒子で充
填された外殻は本成型工程７に移される。
経てからオ−バコ−ト粒子充填工程６に送られ、この外
郭の中にオ−バ−コ−ト工程３から送られてきたオ−バ
コ−ト粒子が充填される。このオ−バ−コ−ト粒子で充
填された外殻は本成型工程７に移される。
【００２１】本成型工程７では、高い圧力と常温より高
い温度、すなわち通常３００〜８００ｋｇ／ｃｍ２ 、
温度６０〜１３０℃でプレス成型が行なわれる。この本
成型工程７で得られる成型体の一例を図３に示す。この
成型体は、無燃料部である外殻１１とこの中に充填され
た燃料コンパクトとしての燃料部１２とから構成されて
いる。
い温度、すなわち通常３００〜８００ｋｇ／ｃｍ２ 、
温度６０〜１３０℃でプレス成型が行なわれる。この本
成型工程７で得られる成型体の一例を図３に示す。この
成型体は、無燃料部である外殻１１とこの中に充填され
た燃料コンパクトとしての燃料部１２とから構成されて
いる。
【００２２】本成型工程７を終えると、成型体は適宜、
機械加工工程８を経てから焼成工程９に送られ、ここで
一次焼成、二次焼成される。
機械加工工程８を経てから焼成工程９に送られ、ここで
一次焼成、二次焼成される。
【００２３】一次焼成は主にバインダ−樹脂を炭化させ
るために行なわれ、加熱温度は、通常７００〜１０００
℃、昇温速度は３〜５０℃／ｈｒである。二次焼成は主
に物性の安定化を実現するとともに蒸発性物質を揮散さ
せるために行なわれ、加熱温度は通常、１６００〜１９
００℃、昇温速度は５０〜５００℃／ｈｒである。
るために行なわれ、加熱温度は、通常７００〜１０００
℃、昇温速度は３〜５０℃／ｈｒである。二次焼成は主
に物性の安定化を実現するとともに蒸発性物質を揮散さ
せるために行なわれ、加熱温度は通常、１６００〜１９
００℃、昇温速度は５０〜５００℃／ｈｒである。
【００２４】この焼成工程９を経ると、燃料要素として
の一体型燃料製品を得ることができる。
の一体型燃料製品を得ることができる。
【００２５】なお、本成型工程７を経た成型体は、前記
とは逆に、先に焼成工程９を経てから適宜、機械加工工
程８に送ることもできる。
とは逆に、先に焼成工程９を経てから適宜、機械加工工
程８に送ることもできる。
【００２６】−球状燃料要素の製造−
図２において、図１と共通する符合は同じ名称を表わす
。
。
【００２７】被覆燃料粒子１は、オ−バ−コ−ト工程３
において調整黒鉛粉末２と混合され、被覆燃料粒子１の
表面に調整黒鉛粉末２がオ−バ−コ−トされる。オ−バ
−コ−トされた被覆燃料粒子は、仮成型工程４ａを経た
のち、外殻充填工程６ａに送られる。外殻充填工程６ａ
では、仮成型された燃料部と前記調整黒鉛粉末１とを型
内に充填する。次に、この充填物は本成型工程７におい
て本成型される。こうして得られる成型物を例示すると
、図４に示すようになり、無燃料部である外殻１１ａと
この中に充填された燃料コンパクトとしての燃料部１２
ａとで球状に構成されている。
において調整黒鉛粉末２と混合され、被覆燃料粒子１の
表面に調整黒鉛粉末２がオ−バ−コ−トされる。オ−バ
−コ−トされた被覆燃料粒子は、仮成型工程４ａを経た
のち、外殻充填工程６ａに送られる。外殻充填工程６ａ
では、仮成型された燃料部と前記調整黒鉛粉末１とを型
内に充填する。次に、この充填物は本成型工程７におい
て本成型される。こうして得られる成型物を例示すると
、図４に示すようになり、無燃料部である外殻１１ａと
この中に充填された燃料コンパクトとしての燃料部１２
ａとで球状に構成されている。
【００２８】本成型工程７から後の工程については図２
と同様である。
と同様である。
【００２９】前記いずれの燃料要素においても、請求項
１の発明においては、前記無燃料部に、前記燃料部に占
める被覆燃料粒子の体積充填率と実質的に同じ体積充填
率で充填剤を添加することが重要である。
１の発明においては、前記無燃料部に、前記燃料部に占
める被覆燃料粒子の体積充填率と実質的に同じ体積充填
率で充填剤を添加することが重要である。
【００３０】この充填剤としては、炭素（黒鉛、無定形
炭素）粉粒体、炭化ケイ素粉粒体、炭化ジルコニウ粉粒
体などが好ましく、これらはそれぞれ単独に用いるかあ
るいは二種以上を組み合わせて用いる。
炭素）粉粒体、炭化ケイ素粉粒体、炭化ジルコニウ粉粒
体などが好ましく、これらはそれぞれ単独に用いるかあ
るいは二種以上を組み合わせて用いる。
【００３１】このように充填剤が特定の割合で無燃料部
に含有されていると、焼成工程を経ても成型体にはひび
割れや欠損等の欠陥が生じにくい。
に含有されていると、焼成工程を経ても成型体にはひび
割れや欠損等の欠陥が生じにくい。
【００３２】なお、無燃料部に充填剤を上記のように含
有させるには、予め外殻形成用の調整黒鉛粉末に上記充
填剤を添加しておけばよい。
有させるには、予め外殻形成用の調整黒鉛粉末に上記充
填剤を添加しておけばよい。
【００３３】また、前記いずれの燃料要素においても、
無燃料部におけるバインダ−樹脂の含有量を、バインダ
−の作用を著しく損なわない範囲で減らすことによって
も上記と同様の効果することができる。
無燃料部におけるバインダ−樹脂の含有量を、バインダ
−の作用を著しく損なわない範囲で減らすことによって
も上記と同様の効果することができる。
【００３４】すなわち、請求項２の発明においては、無
燃料部に含まれるバインダ−樹脂の含有量を５〜２０重
量％にすることが重要である。
燃料部に含まれるバインダ−樹脂の含有量を５〜２０重
量％にすることが重要である。
【００３５】バインダ−樹脂の含有量が５重量％未満で
あると、バインダ−としての作用が著しく損なわれ、一
方、その含有量が２０重量％を超えると、焼成時におけ
るひび割れや欠損等が生じ易くなるので、いずれも好ま
しくない。
あると、バインダ−としての作用が著しく損なわれ、一
方、その含有量が２０重量％を超えると、焼成時におけ
るひび割れや欠損等が生じ易くなるので、いずれも好ま
しくない。
【００３６】なお、無燃料部における充填剤の含有量を
上記の範囲に調整するには、予め外殻形成用の調整黒鉛
粉末に占める熱硬化性樹脂の添加量を調整すればよい。
上記の範囲に調整するには、予め外殻形成用の調整黒鉛
粉末に占める熱硬化性樹脂の添加量を調整すればよい。
【００３７】
【実施例】次に、本発明を実施例に基いてさらに具体的
に説明する。
に説明する。
【００３８】（実施例１）図１に示すフロ−チャ−トに
基いて高温ガス炉用燃料要素を製造した。
基いて高温ガス炉用燃料要素を製造した。
【００３９】まず、天然黒鉛粉末、人造黒鉛粉末、フェ
ノ−ル樹脂を重量比で各々０．６４、０．１６、０．２
０となるように混合して調整黒鉛粉末を得た。
ノ−ル樹脂を重量比で各々０．６４、０．１６、０．２
０となるように混合して調整黒鉛粉末を得た。
【００４０】次に、この調整黒鉛粉末を直径９２０μｍ
の被覆燃料粒子上に重量比が１：１になるようにオ−バ
−コ−トするとともに、同様にして調整黒鉛粉末を直径
１０００μｍのＳｉＣ球状粒子（充填剤）上に重量比が
１．５：１となるようにオ−バ−コ−トした（ＳｉＣ球
状粒子の体積充填率が被覆燃料粒子の体積充填率とほぼ
同じ３０％になる。）次に、このオ−バ−コ−トされた
Ｓｉ球状粒子を、ステンレス製心棒を中央に入れた円柱
上シリコンゴム型内に充填し、温度５０℃、静水圧１０
０ｋｇ／ｃｍ２ で外殻を成型した。
の被覆燃料粒子上に重量比が１：１になるようにオ−バ
−コ−トするとともに、同様にして調整黒鉛粉末を直径
１０００μｍのＳｉＣ球状粒子（充填剤）上に重量比が
１．５：１となるようにオ−バ−コ−トした（ＳｉＣ球
状粒子の体積充填率が被覆燃料粒子の体積充填率とほぼ
同じ３０％になる。）次に、このオ−バ−コ−トされた
Ｓｉ球状粒子を、ステンレス製心棒を中央に入れた円柱
上シリコンゴム型内に充填し、温度５０℃、静水圧１０
０ｋｇ／ｃｍ２ で外殻を成型した。
【００４１】次いで、上記心棒を取り外して円柱上シリ
コンゴム型内に前記オ−バ−コ−トされた被覆燃料粒子
を充填し、温度６０℃、静水圧５００ｋｇ／ｃｍ２ で
本成型を行なった。
コンゴム型内に前記オ−バ−コ−トされた被覆燃料粒子
を充填し、温度６０℃、静水圧５００ｋｇ／ｃｍ２ で
本成型を行なった。
【００４２】こうして得られた成型体を窒素ガス雰囲気
中にさらし、昇温速度１２℃／ｈｒで８００℃まで昇温
し、１時間この温度に保持したのち降温することによっ
て、一次焼成を行なった。
中にさらし、昇温速度１２℃／ｈｒで８００℃まで昇温
し、１時間この温度に保持したのち降温することによっ
て、一次焼成を行なった。
【００４３】さらに、一次焼成を終えた成型体を真空中
にて昇温速度１００℃／ｈｒで１８００℃まで昇温し、
この温度に１時間保持したのち降温することによって、
二次焼成を行なった。
にて昇温速度１００℃／ｈｒで１８００℃まで昇温し、
この温度に１時間保持したのち降温することによって、
二次焼成を行なった。
【００４４】一次焼成および二次焼成で得られたいずれ
の焼成体においても、ひび割れや欠損等の欠陥は認めら
れなかった。 （実施例２）実施例１における外殻形成用調整黒鉛粉末
にメジアン径２００μｍの黒鉛粉末（充填剤）をＳｉＣ
球状粒子に替えて重量比で２：１の割合で添加したこと
以外は、実施例１と同様にして燃料要素を得た。
の焼成体においても、ひび割れや欠損等の欠陥は認めら
れなかった。 （実施例２）実施例１における外殻形成用調整黒鉛粉末
にメジアン径２００μｍの黒鉛粉末（充填剤）をＳｉＣ
球状粒子に替えて重量比で２：１の割合で添加したこと
以外は、実施例１と同様にして燃料要素を得た。
【００４５】一次焼成および二次焼成で得られたいずれ
の焼成体も、ひび割れや欠損等の欠陥は認められなかっ
た。
の焼成体も、ひび割れや欠損等の欠陥は認められなかっ
た。
【００４６】（実施例３）実施例２で用いた外殻形成用
混合黒鉛粉末の代わりにフェノ−ル樹脂の割合を１１．
３重量％に減らした調整黒鉛粉末（天然黒鉛粉末７１重
量％、人造黒鉛粉末１７．７重量％）を外殻形成用に用
いたこと以外は、実施例２と同様にして燃料要素を得た
。一次焼成および二次焼成で得られたいずれの焼成体も
、ひび割れや欠損等の欠陥は認められなかった。
混合黒鉛粉末の代わりにフェノ−ル樹脂の割合を１１．
３重量％に減らした調整黒鉛粉末（天然黒鉛粉末７１重
量％、人造黒鉛粉末１７．７重量％）を外殻形成用に用
いたこと以外は、実施例２と同様にして燃料要素を得た
。一次焼成および二次焼成で得られたいずれの焼成体も
、ひび割れや欠損等の欠陥は認められなかった。
【００４７】
【発明の効果】本発明によると、燃料要素を多段成型法
で製造する場合、焼成工程でひび割れや欠損等の欠陥の
著しく少ない焼成体を得ることができるので、高品質の
燃料要素を歩留まり良く製造することができる。
で製造する場合、焼成工程でひび割れや欠損等の欠陥の
著しく少ない焼成体を得ることができるので、高品質の
燃料要素を歩留まり良く製造することができる。
【図１】本発明の燃料要素の製造方法の一例を示すフロ
−チャ−トである。
−チャ−トである。
【図２】本発明の燃料要素の製造方法の他例を示すフロ
−チャ−トである。
−チャ−トである。
【図３】本発明の一実施態様において焼成前の成型体を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施態様において焼成前の成型体
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
１１ 無燃料部
１２ 燃料部
Claims (3)
- 【請求項１】 被覆燃料粒子をマトリックスとしての
炭素中に分散してなる燃料部と、前記マトリックスおよ
びバインダ−樹脂からなる無燃料部とを有する成形体を
製造し、この成形体を焼成して燃料要素を得る多段成型
による燃料要素の製造方法において、前記無燃料部に、
前記燃料部に占める被覆燃料粒子の体積充填率と実質的
に同じ体積充填率で充填剤を添加することを特徴とする
燃料要素の製造方法。 - 【請求項２】 被覆燃料粒子をマトリックスとしての
炭素中に分散してなる燃料部と、前記マトリックスおよ
びバインダ−樹脂からなる無燃料部とを有する成形体を
製造し、この成形体を焼成して燃料要素を得る多段成型
による燃料要素の製造方法において、前記無燃料部に含
まれるバインダ−樹脂の含有量を５〜２０重量％にする
ことを特徴とする燃料要素の製造方法。 - 【請求項３】 前記充填剤が炭素粉粒体、炭化ケイ素
粉粒体および炭化ジルコニウム粉粒体から選択される少
なくとも一種である請求項１に記載の燃料要素の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064766A JPH04299285A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 燃料要素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064766A JPH04299285A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 燃料要素の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299285A true JPH04299285A (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=13267645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3064766A Withdrawn JPH04299285A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 燃料要素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04299285A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145103A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 高温ガス炉の燃料コンパクト製造用熱処理炉 |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3064766A patent/JPH04299285A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145103A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 高温ガス炉の燃料コンパクト製造用熱処理炉 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108335760B (zh) | 一种高铀装载量弥散燃料芯块的制备方法 | |
| JP4559534B2 (ja) | ガス冷却式高温ペブルベッド原子炉（ｈｔｒ）用の球状燃料要素及びその製造方法 | |
| US3166614A (en) | Process of making nuclear fuel element | |
| EP0087926B1 (en) | Burnable neutron absorbers | |
| CN106158053B (zh) | 一种燃料元件、其制备方法及其用途 | |
| JP7469227B2 (ja) | 耐酸化性に優れた粒界強化型ＵＮおよびＵ３Ｓｉ２ペレット | |
| US3151037A (en) | Encased fuel | |
| EP0502395B1 (en) | Nuclear fuel pellets and method of manufacturing the same | |
| JPH02221892A (ja) | 核燃料粒子並びに核燃料コンパクトを作る方法 | |
| KR101082060B1 (ko) | 환형 핵연료 소결체 제조방법 | |
| CN116655383A (zh) | 用于中子屏蔽材料的多孔碳化硼陶瓷材料及其制备方法 | |
| JPH04299285A (ja) | 燃料要素の製造方法 | |
| US4522744A (en) | Burnable neutron absorbers | |
| US4094738A (en) | Nuclear fuel pellet design to minimize dimensional changes | |
| US4017567A (en) | Process for the production of block fuel elements for gas cooled high temperature power reactor | |
| US3129141A (en) | Nuclear reactor fuel element and process for making same | |
| CN108182979A (zh) | 掺杂碳化硼的燃料芯块及其制造方法 | |
| US3442762A (en) | Ceramic fuel materials | |
| JPH06265669A (ja) | 一体型燃料の製造方法 | |
| US3856622A (en) | High temperature nuclear reactor fuel | |
| US5037606A (en) | Nuclear fuel particles and method of making nuclear fuel compacts therefrom | |
| US3723581A (en) | Method of producing fuel and/or breeder elements for nuclear reactors | |
| GB1482439A (en) | Pressed spherical fuel elements of graphite for high-temperature nuclear reactors | |
| JP2005195454A (ja) | 高温ガス炉用ペブルベット型燃料及びその製造方法 | |
| CN108447576B (zh) | 一种max相改进型二氧化铀芯块的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |