JPS5855337A - Ｕ↓３ｏ↓８粉末の製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、酸化数＋４〜＋６の微粉状ウラン化合％＝　
ｔ”　＆素含有雰囲気中常圧で強熱処理することにより
結晶の大きさ４０〜９０μｍのＵ３ｏ。

粉末ｔ−補単かつ経済的に製造する方法に関する。

材料試験炉（Ｍ　Ｔ　Ｒ）、を運転する隙に燃料の高濃
縮度からＵ−２３５の低濃縮度に転換する研究がなされ
ている。しかし低濃縮度燃料でＭＴＲ，原子炉を運転す
る際に燃料密度を高めなければならず、これは有利に４
０〜９０μｍである固有の結晶の大きさの酸化物のウラ
ン燃料を使用することにより可能である。従来、この種
の燃料の生成には工業的にロスが多くかつ高価な方法が
適用されていた。

それ故、例えば西ドイツ国特許公開第３０２４６３４号
明細魯から、結晶の大きさ４０〜９０μｍのＵｓ’ｓ　
ｆ６末を焼結性Ｕ３Ｏ８Ｎ末を圧縮成形し、焼結し、破
砕しかつ微粒分を篩分けることにより製造することが知
られている。次いで、篩上に残留した大きな粒子を用い
て同じ工程を再び繰返す。この方法では、大きさが４０
〜９０μｍである粒子の収率は比較的低く、主要割合の
Ｕｓ’ｓ　５ｅ＞末は利用できない微粒子として生じる
。

更に、破砕する際に破砕様の摩耗が起り、これが不純物
としてＵ３Ｏ８粉末中に含まれかつその品質を低下させ
得る。この方法の他の欠点としては破砕する隙に惹起さ
れる粉塵発生が挙げられ、これは相応して包封された方
法を必要としかつ排気浄ｆｔｓ’系における二次廃棄物
生成を惹起する。更に、硝酸ウラニル水溶液から出発し
、これにテトラヒドロフルフリルアルコールヲ添加混合
してゲル状溶液を生成することが公知である。このゲル
状溶液を一定の周波数で振動するノズルヘッドを用いて
拡散させる。ノズルヘッドから噴出する球状のゲル滴は
ＮＨ３雰囲気の降下区間、次いでＮＨ３水溶液で充填さ
れたカラムを通過し、そのカラムの底で、ウランをニラ
ラン酸アンモニウムの形で含有する黄色の粒子、所謂核
種として捕集される。この核種をインプロノにノール／
水混合物で洗い、次いで真空中で乾燥させ、その後焼成
する。次の焼結工程で粒子の成長が起る。篩い分けによ
り所定の大きさ４０〜９０μｍの結晶が収率７０〜８０
％で得られる。その際微粒子及び粗粒子は廃棄しかつ後
処理しなければならない。それ故、この方法は装置、上
のロスが非常に大きくかつ方法工程数が多い。更に、こ
の方法では二次廃棄物が水性のかつイソプロノぐノール
含有硝酸アンモニ缶ム溶液の形で生じる。

更に、Ｕ３０Ｓ粉末を酸化数＋４〜＋６のウラン化合物
から酸素含有雰囲気中で強熱処理することにエフ製造し
、その際雰囲気として空気を使用しかつ強熱処理を１１
００℃を下回る温度で行なうことは知られている。結晶
の大きさが４０〜９０μｍであり、更に可能な限り無孔
であるＵ３Ｏ８粉末はこの方法で製造することはで会な
い。

それ故、本発明の課題は、経済的であり、二次廃棄物の
生成が可能な限り僅少でありかつ可能な堰り無孔の結晶
を供与する。酸化数＋４−１−６の微粉状ウラン化合物
を酸素含有雰囲気中常圧で強熱処理することにより結晶
の大きさ４０〜９０μｍのＵ３０Ｂ粉末を製造する方法
を開示することであった。

本発明によりこの課題は、ウラン化合物を３０容量％エ
ク多い酸素を含む雰囲気中で１２５０℃以上の温度で強
熱処理することにより解決された。

殊に、熱処理を１２５０〜１５５０℃で、有利には酸素
４０〜１００芥量Ｘを含有する雰囲気中で行なう。純粋
な酸素を使うと最も有利であることが明らかになった。

強熱処理を１０〜３０時間維持すると最良の結果が得ら
れる。

例えば、原子炉純度を有すべきだが１任意に微粒状であ
ってよい任意の酸化数〉２種の酸化ウランを酸１ヒアル
ミニウム製シャーレ上に置きかつマツフル炉中に配置す
る。このマツフル炉は酸素ピンと接続しており、酸素流
中１５００℃に加熱しかつ原料酸化ウランの細度に応じ
てこの温度に約１０〜３０時間放置する。

このようにして製造し°たＵ３Ｏ８結晶は無孔であり、
ＢＥＴ表面積＜０．１ｍ”／Ｐを有し、かつトルエン密
度８３２〜８．３４ｙｙｃｄを有し、一方理論密度は８
．３９　ｙ　／　ｃｆＩｌ″′Ｃあるので、はｔ丁達成
される。

本発明方法では稜の長さ４０〜９０μｍのＵ３Ｏ８結晶
の収率が特に高く、８０％を上回り、殆んどの場合９０
％より高い。非常に大きな結晶と微粒子分は篩ＶＣＸり
分離して更に加工することができる。僅少量の非常に大
きな結晶は大きさ４０〜９０μｍＫ機械的に破砕した後
直接鱈料生成物流に加えることができかつ微粒子分す二
再び直接製造工程に供給′することができるので最終的
には本方法は二次廃棄物の形成もなくほぼ定量的収率で
操作することができる。

本発明方法は、一工程法で操作しかつ多大な投資或いは
＃１累を除いて化学品の消費を必要としないので特に簡
単でありかつ経済的である。

純粋な酸素雰囲気の代りに、％３処理を不活性ガスと共
に酸累少なくとも３０容曾％を含有する雰囲気中で行な
うこともできるが、この場合長時間の熱処理を必要とし
、これはこの別法を純粋な酸素雰囲気中に比べて時間的
ロスが太きいため不経済にする。

本発明方法にエフＵ３Ｏ８結晶を製造するに当り、任意
に小さい原料結晶の大きさの酸化ウラン及び酸化数＋４
〜＋６のすべてのウランを使用できることは特ｖｃｙ異
的である。

このように生成し７（ＵａＯｓ粉末を用いて同じ結晶の
大きさ４０〜９０μｍのＵＯ３粉末も製造することがで
きる。このためには、粒径４０〜９０μｍのＵ３Ｏ８結
晶をモリブデンシャーレ上に紬しかつ連続押出炉（Ｄｕ
ｒｃｈｓｔｏｐｏｆｅｎ　）中、殊に水素雰囲気中で８
５０〜１７００℃の熱処理に約８〜２０時間供する。

この処理法にエフその外観がＵ３Ｏ８結晶と同一であり
かつ同様に無孔であるＵＯ２結晶が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　酸化数＋４〜＋６の微粉状ウラン化合物を酸素含有
   雰囲気中常圧で強熱処理することにより結晶の大きさ４
   ０〜９０μｍのＵ３Ｏ８１ｅ末を製造する方法において
   、ウラン化合物を１２５０℃以上の温度で３０容量％エ
   ク多量の叡累を含む雰囲気中で強熱処理することを特徴
   とするＵ３Ｏ８粉末の製法。 ２、　熱処理を１２５０〜１５５０℃で行なう特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ３、　熱処理を純粋な酸素中で行なう特許請求の範囲第
   １項又は＠２項記載の方法。 ４、　熱処理を１０〜３０時間行なう特許請求の範囲第
   １項〜第３項のいずれか１項に記載の方法。