JPS6232387A - 核燃料ペレツト製造用の結合剤並びにそれを用いた方法および製品 - 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】 発明の分野 本発明は、セラミ・！り技術お１；び粒状酸上杓材ｆｌ
からの焼結（水製ｊｈに関するも６つである、更に詳し
く言えば本発明は、粒状セラミ・ツク材料の固形物を製
造する方法であって、かかるセラミック粒子を、焼結に
よる一体化に際しての取扱いが容易な凝集圧縮体に圧縮
成形する工程を含むような方法に関する。持に本発明は
、二酸化ウランを含有する粒状セラミ・ツク核燃料杓ゴ
から核燃料べし・・）−を製造することを目的とする、 間遠出頭の説明 本発明は、たとえば米国特許第４％Ｌ７００．７３８３
９５３−４３８９３４１および４４２７５７９号のごと
き多数の先行特許中において対象とされているセラミ・
ツク核燃料物質用の逃散性結合剤の課題と特に密接な関
連を有している。これらの特許は本願の場合と同じ譲受
人に譲渡されたものであって、それらの明ａｌＮの記載
内容は引用によって型開８？！中に併合されるものとす
る１本発明は丘た。原子が用の核分裂性粉状セラミ・・
ツク材料から核燃料ペレットを製造する技術分野にお１
′１′る重要な問題を対象とする米国特許第３８０３２
７：３．３９２３９３３および３９２７１５４号にも関
連を有している。これらの特許もまた本願の場合と同に
譲受人に譲渡されたものであって、それらの明細書の記
載内容はやはり引用によって本明細書中に併合されるも
のとする。

発明の背景 原子炉用の核分裂性核燃料は、ウラン、フ゛ルトニウム
およびトリウムのセラミック化合物をはじめとする様々
な組成および形態の核分裂性物■がら成っている。商業
的発電炉用の核燃料は、ウラン酸化物、プルトニウム酸
化物、トリウム酸（ヒ物またはそれらの混合物から成る
のが通例である。

かかる商業的発電炉用として一般に量も好適てありかつ
常用されている核燃料′ｐＦＪ質は二酸化ウランである
。かかる商業用の核燃料物置は、中性子束制闘用の添加
剤（たとえばガドリニウム）をはじめとする少量の池種
成分と混合されろことが、７）ろ。

商業的に生産されている二酸（ヒラランはかなり多孔貫
のｉ紋剣な粉末て′あって、そのままでは商業的発電炉
の燃料として使用するのに適しない、扮末状の二酸化ウ
ラン分商業的％Ｒ炉の燃料として使用するのに適した形
態に転換するために様々を手段が開発されかつ使用され
てきた。常用されてきた技術の一例は、二酸１ヒウラン
粉末材料の適当な寸法の塊状体を高温下で焼結すること
により、個々の粉末粒子間に強固な拡散接合層３形成す
るというものである。

ところでこのような焼結技術においては、ばらの粉末粒
子を特定形状の圧縮体に圧縮成形することが必要であつ
、しかもかかる圧縮体は取扱いおよび焼結操作に耐える
だけの強度および結合性を持った自己保持性のものでな
ければならない。不良率を十分に低く抑えながら以ｊ糸
の焼結に５１え得るだけの強度および均質性を持った凝
集圧縮体分倣細な粒子から形成する作業は、核燃ｆＩ業
界において大きな関心を集める研究題目であった。

粉末加工時に従来常用されてきた有機結合剤またはプラ
スチック結合剤は核燃料加工１を業（こおいては不適当
てり）ると考えられている。γ：とえば炭素のごとき拮
合削残留杓か焼結核燃料製品中に持込まれろことは、歴
子炉の運転にとって許容し得ないものである。その上、
精子間に有機結合剤が存在することは焼結に際して粒子
間に強固な拡散接合層か形成するのを妨げ、また焼結製
品の密崩に背影響を及ぼす。更に、焼結に先立って結合
剤またはそれの分解生成物を完全に除去することは特に
律しいから、核燃料の製造に際して費用のがかも追加の
作業が必要となるのが通例である。

そのため、結合剤の助けを借りずに二酸化ウラン粉末を
型圧縮することによ−）で適当な寸法４普も）圧韻木を
形成するのが常法であった。しが１．なから、結合剤を
危まないこのよっな未焼結圧縮（本は強度が小さいのて
′、高い不良率やスクラ・・ｌプ材料の再＠環に伴って
非常に多くの費用がかがることになる。

本願の場合と同じ譲受人に譲渡された１９７７年１２月
６日１寸けのガリバン（Ｇａｌ！１ｖａｎ）の米国１寺
許第！　Ｏ６１７００号明燗書中には、原子い用ｒｊ７
特許の逃散は結り刊は得らｔｌろ核燃料製品を汚染する
ことなしに作用ｊ−２しがち焼結に際して填詰ペレット
の多孔度に悪影響を及ぼすことな・く粒子間における有
効な接き層の形成を可能にづ゛ろ、しかるに、米国特許
第＝４％１７００号明細吉中に開示されているもののよ
うな従来の技術や手段は、ある種の条件や状況の下では
不満足であることが判明している。たとえば、上記特許
の逃散性結合剤を用いた場さ、二酸化ウラン粉末の配合
条件や粒子特性にががわりなくペレッｌ−の強度および
結合性に関して一貫した結果が得らｔｌ−るとは言えな
いことが認められている、すなわち、配さ時の撹拌度、
相対湿度や温度、および貯蔵期間並びに寸法、表面積お
よび含＋旦のような二酸化ウラン粉末特性の全てが、逃
散性結合剤によって付−リーされる物理的属性の均一性
を明らかに低下させろ要因となり得るのである、このよ
うな欠［り・１文、圧熱成形（を７時におげろ型圧縮速
度が大きくなるほど益マ票著なものとなる、 当業界においてはまた、かかる粒１に七ラミ、り核燃料
物質に改善された塑性を付与することにより、連続回転
式プレスによる高速圧＠成形を含む広範囲の生産速度に
わたって不良率を最小限に抑えながら凝集圧縮体への成
形を可能にするような一層効果的かつ実用的な逃散性結
合剤ら開発されている。このような改良された逃散性結
合剤の実例としては、前述の米国特許第４３８９３４１
および４４２７５７９号明細書中に記載のごときアミン
の炭酸塩およびカルバミド酸塩を基剤とする結合剤が挙
げられる。

しかしながら、かかる結自剤によって付与される改善さ
れた塑性は長く持続し得ないことが判明している。すな
わち、かかる結合剤を核燃料物′σと混合した場合、上
記の塑性は長期間にわたって低下する傾向を示すのであ
る。そのため、粒状セラミック核燃料物貫と上記のごと
きアミン炭酸塩またはアミンカルバミド酸塩結合剤とが
ら成る成形組成ｖ・）を長期間にわたって貯蔵したり保
存ｊ−たつすることは不可能である５、二のような失二
屯は。

長い期間を要する土産計画や輸送に対して障害ともなら
′１−ことになる。

アミン炭酸塩またはアミンカルバミド酸塩型の逃散性結
合ｉｌｌを二酸イヒウラン含有核燃料物買と混合した場
合、かかる結合剤によって付与されろ当初は有効な塑性
が低減する原因の１一つは湿気への暴露にあるらしいこ
とが経験的に判明している。

更にまた、高温への暴露ら上記混合物の塑性と低減させ
ることが判明している。このように、二酸１ヒウラン含
有粒状セラミック核燃料物質と上記のごときアミン型結
合剤との混合物から成る成形組成物は、長い期間にわた
って次第に脆化すると共に高速の圧熱成形を受は難くな
ることによって安定性を失い、その結果として圧縮成形
に際して高い不良皇を示す傾向を生じるのである。この
ように不安定な化学的性質および材料加工特性をもたら
す原因は、上記の結合剤中における炭酸イオンおよびカ
ルバミド酸イオンの存在にあると考えられる。

発明の概要 本発明は、粒状セラミック核燃料物Ｈに安定した持続的
な塑性含付与することによって長期間にわたり圧縮成形
を可能にするような粒状セラミ・ンク核燃料物質の凝集
圧縮体の製造方法を提供するものである。そのために本
発明方法は、協働的に作用する特定成分の混合物を使用
する工程を含むが、かかる成分混合物は炭酸イオンやカ
ルバミド酸イオンを含まない圧縮成形工程用の逃散性結
合剤を生成するようなものである。

発明の目的 本発明の主たる目的は、環境条件にかかわりなく長期間
にわたって粒状セラミ・・ｌり核燃料物質の圧縮成形を
一様に容易にするための方法および逃散性結合剤並びに
それによって得られる製品を提供することにある。

また、粒状セラミック核燃料物質の脆性を緩和すると共
に変１ヒする環境への暴露にもかかわらず長期間にわた
って持続する塑性をかかる核燃ｅｔ物質に付与するため
の手段を提供し、それにより長期間にわたって不良率を
低下させながら実質的にあらゆる圧縮条件の下で高速の
圧縮成形を可能にすることも本発明の目的の１つである
。

更にまた、二酸化ウラン含含有する粒状セラミック核燃
料物質を凝集圧縮体に圧縮成形するための結合剤および
方法であって、老ｆヒ条件または変動する大気条件にか
かわりなく結合剤含有粒状セラミック核燃料物質の塑性
および成形性が保存されるような結合剤および方法を提
供することも本発明の目的の１つである。

更にまた、二酸化ウランを含有する粒状セラミック核燃
料物質から核燃料ペレットを製造するための一様に再現
可能な方法であって、粒状セラミック核燃料物質と結合
剤との混合物およびそれの性質が安定であり、両者を混
合してから長い期間にわたって破砕に原因する不良率を
最小限に抑えながら高速で凝集圧縮体に圧縮成形し得る
ような方法を提供することも本発明の目的の１つである
。

更にまた、化学的に安定であり、粒状セラミック核燃料
物質に持続的な塑性を付与し、かつ成形時における離型
剤の必要性を排除するような粒状セラミック核燃料物質
の圧縮成形用の逃散性結合剤を提供することも本発明の
目的の１つである。

発明の詳細な説明 本発明は、後続の焼結乍業に際して除去される特異な逃
散性結合剤を用いて粒状セラミック核燃料物質からペレ
ット状の核分裂性核燃料製品を製造するための方法に関
する。本発明の方法は、二酸化ウラン粉末を含有する粒
状セラミック核燃料物質と本発明の逃散性結合剤との混
和物を圧縮成形して適当な寸法の凝集圧縮体を形成し、
次いでかかる凝集圧縮体を焼結することによって原子炉
での使用に適した核分裂性核燃料物質の一体構造物を製
造するというものである。

本発明において使用し得る粒状セラミック核燃料物質は
原子炉用の核燃料として使用される各種の物質を含むの
であって、たとえばウラン、プルトニウムおよびトリウ
ムの酸化物をはじめとするセラミック化合物が挙げられ
る。なお、好適な核燃料物質はウラン酸化物、プルトニ
ウム酸化物、トリウム酸化物およびそれらの混合物であ
る。

本発明において使用される粒状セラミ・！り核燃ｆｌ物
質はまた、ガドリニウムから成る中性子束密度調節用の
高速中性子吸収材のごとき各種の添加剤と含有すること
もできる。

本発明において使用するのに適した逃散性結合剤は、炭
酸イオンやカルバミド酸イオンを含まないアミン化合物
とシュウ酸イオン源との混合物から成るものである。上
記のアミン化合物は水溶性のジアミンであって、その実
例としてはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラ
メチレンジアミン、ペンタメチレンジアミンなどが挙げ
られる。

好適なシュウ酸イオン源はシュウ酸アンモニウムおよび
シュウ酸である。かかるシュウ酸イオン源は約２００°
Ｃまでの温度下で安定であり、しかも約２００　’Ｃを
越えるとそれの残留物は分解して揮発するため、核燃料
物質の圧縮体の焼結に際して適切に除去されることにな
る、 本発明の実施に当っては、上記のジアミンとシュウ酸イ
オン源とが混合され、そして二Ｆｉ（ヒラランを含有す
る粒状セラミック核燃料物質に添加される。次いで、結
合剤成分の混合物（およびそれらの生成物）が粒状セラ
ミック核燃料物質中に実質的に一様に混和される。この
場合、二酸１ヒウランの表面上に存在する２価のウラニ
ルイオンとシュウ酸イオンとの反応を促進するため、上
記の混和物を加熱することが好ましい、かかる反応の速
度は温度に依存するのであって、混和物の温度は約５５
〜約８５℃に保つことが好ましい。

本発明の結合剤成分および反応条件を考察すれば、見掛
は上は式 ％式％） ′ζ・表わされる構造を持った重合体型の結合剤（ヒ合
物が生成されるものと考えられる。

更に詳しく述べれば、水に対する溶解度の小さいシュウ
酸アンモニウムがジアミンの水溶液に添加される。その
場合、ジアミンの加水分解によって溶液のｐ　）−１が
上昇する詰果、シュウ酸アンモニウムは高温下でアンモ
ニアガス分発生しながら容易に溶解する。

ジアミンとシュウ酸イオン源との混３物は、５上 ０℃Ｆ約２弓時間にわたり加熱し、次いで８５°Ｃで２
時間にわたり加熱することが好ましい、５０°Ｃ未溝の
低温加熱期間は、アンモニアガスの発生による過度の発
泡を防止するために役立つ。この期間中において、アン
モニア＆ｉの約９０％か除去される。更に３時間にわた
って溶′ａ分冷却すれば、アンモニア含量は５００　ｐ
ｐｍ未満にまで低下する。

溶液からアンモニアを除去することは、シュウ酸アンモ
ニウム結晶の析出を防止するので、プロセス全体にわた
って望ましいものである。さらないと、析出しなシュウ
酸アンモニウム結晶が後続の焼結作業中に揮発し、それ
により気孔形成体として作用することになる。

ジアミンとシュウ酸イオン源との混合物（およびそれら
の生成物）を二酸１ヒウラン含有粒状セラミック核燃料
物質に添加して反応させることにより、安定なシュウ酸
ウラニルが生成される。その後、こうして生成された結
合剤ｆヒ合物を含む結合剤成分と乾燥することによって
過剰の水分が除去される。そのためには、約１５０°Ｃ
までの適温に加熱された窒素ガスへの暴露のごとき任意
適宜の手段を使用することができる。

シュウ酸アンモニウムが存在する場合には、この乾燥工
程中においてそれが溶液から析出し、そして後に気孔形
成体として作用して焼結密度の低い核燃料を生じるので
ある。

このように炭酸イオンやカルバミド酸イオンを含まない
特異な結合剤は、高度の塑性を付与するばかりでなく、
安定であって水や二酸１ヒ炭素との反応に抵抗性を示し
、従って劣１ヒし難いことが判でいる。それは約２００
°Ｃの温度下で部分的に分解し、そして後続の焼結工程
において効果的に除去される。それ故、粒状セラミック
核燃料物質との混和物を高温多湿の悪条件下で長期間に
わたり貯蔵または保存した場合でも、本発明の特異な結
合剤は劣化を示さないのである。

本発明の組成物中における結合剤成分の比率について述
べれば、上記のジアミンは核燃料物質の重量を基準とし
て約１〜約３（重量）％の割合で使用することが好まし
い、また、シュウ酸イオン源は核燃料物質の重量を基準
として約０．５〜約１゜５（重ｆｋ）％の割合で使用さ
れる。ジアミンの水溶液とシュウ酸イオン源との混合物
は、通例、約３０〜約５０（重量）％［好ましくは約４
０（重量）％］のジアミン、約２５〜約６０（重ｌ〉％
［好ましくは約４０（重ｉ＞％］の水および約１０〜約
２５（重り％［好ましくは約２０（重量）％］のシュウ
酸イオンから成る。このような混合物が約２〜約６（重
ｉ＞％の割合で粒状セラミック核燃料物質に添加される
。上記の範囲を越える量の結合剤成分を使用しても、そ
れに比例して結合能力の増大が得られることはない、そ
れど二ろか、得られる利点を打消すような不要の効果が
生じたり、また過剰量の成分の使用に件って余分の費用
が必要となったりする。

前述の通り、系中に存在する溶解度の小さいシュウ酸ア
ンモニウムの作用を容易にするため、ジアミンは水に溶
解される。粒状セラミック核燃料物質ｌ＼の添加および
それとの反応を達成するためには、任意の実用的な濃度
を有するジアミンの水溶液を使用することができる。と
は言え、後続の操作によって除去しなければならない水
が過剰に存在することは不都合である。なお、当初にお
いて約３０〜約４０％の固形分を有するジアミン水溶液
を使用するのが一般に適当である。過剰の水は、粒状セ
ラミ・ツク核燃料物雪への添加および反応期間の後に除
去される。適当な水除去手段としては、約１５０℃まで
の温度を有する窒素カスを上記成分の粒状混合物および
それらの反応生成物中に流せばよい。かかる操作は通例
約２０〜６０分間にわたって実施されるが、必要ならば
それより長い時間にわたってもよい。

本発明に従ってジアミン溶液およびシュウ酸イオンから
調製された逃散性結合剤は、二酸（ヒララン含有粒状セ
ラミ・ツク核燃料物置と一様に混和される。こうして得
られた混和物を当業界の常法に従って圧縮成形すること
により、適当な寸法の凝集圧縮体が形成される０本発明
の方法は再現性を有するものであって、粒状セラミック
核燃ｆ′ｌ杓賀に対して高度の塑性な付与するために役
立つ、その上、逃散性結合剤と粒状セラミック核燃料物
質との混和物は、圧縮成形による圧縮体形成のため即座
に使用し得るばかりでなく、たとえば長期間にわたる貯
蔵や輸送に原因する長い遅延期間の後にも使用し得るの
である０本発明に従って付与される持続的な塑性はまた
、混和物調製俊の長い期間にわたり高速連続生産用の回
転式プレス装置において上記混和物を使用して未焼結の
凝集圧縮体を形成するためにも有効である。更にまた、
本発明の逃散性結合剤を使用すれば、圧縮成形操作に際
して離型剤は不要となる。

こうして形成された未焼結の凝集圧縮体を当業界の常法
に従って焼結することにより、結合剤が駆逐されると共
にセラミック粒子が均質な連１ｊｉ　（’にとして一体
化される。その陵、通例ペレット状を成す焼結製品は目
的の用途に関して規定された寸法に研削される９ 添加された結合剤の混和は、任意適宜の「乾式」混合装
置を用いて行うことができる９かかる装置の実例として
は、流動層混合機、スラブブレンダおよびリボンブレン
ダのごとき低剪断混合機、並びに振動ミル、ボールミル
および遠心ミルのごとき高剪断または強力混合機が挙げ
られる。

好適な混合装置は、ぺり−およびチルトン（Ｐｅｒｒｙ
＆　Ｃｈｉｌｔｏｎ）Ｑｌ　ｒケミカル・エンジニアリ
ング・ハンドブック（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ）　Ｊ（第５版、マグロ
−ヒル・ブック・カンパニー）の８−２９〜８−３０頁
に記載された形式の振動ミルである。

本発明を実施するための好適な操作手順および本発明の
逃散性結合剤の実施例を以下に示す。

下記の組成を有するような数種の逃散性結合剤を本発明
に従って調製した。また、エチレンジアミンの；容液と
シュウ酸またはシュウ酸アンモニウムとを混合したとこ
ろ、アンモニアの除去後において下記のごとき成分含量
が得られた。

１　１１．３０１．１２６３８．８　１６．０　４５．
２　０．０ｇ６　０．４７２　１１．３９１．１２２４
０．７　１６．０　４３．３　０．０４５　０．５５３
　１１ｊ６１．１２１４２．８　１７．７　３９．５　
０．０５３　０．６７４　１１．４７１．１１８４２．
７　１６，５　４０．８　０．％６　０．５５［注］ア
ンモニア含量は検出限界（０，０２％）に近い。

ＣＯ２含量は検出限界（０，５％）に近い。

各結合剤溶液の試料バッチの量は約１５ガロンであった
が、それを８つまたは９つの部分に小分□ けし・そして二酸化９う′と混和するた″″′：′：使
用　：した。エチレンジアミンおよびシュウ酸イオンを
含有する結合剤溶液を二酸化ウラン−粉末核燃ｆｌ物質
の１８０ｋｇバッチの各々に添加し、そして一様に混和
した。混和操作に際しては、二酸化ウラン粒子の表面上
に存在する２価のウラニルイオンヒ結合剤咬分との反応
を促進するため、結合剤および核燃料物質３約５５〜７
５゛Ｃに加熱した。約１００００ｋｇの結合剤含有二酸
化ウラン粉末核燃料物質を圧縮咬形することによって評
価用の圧縮体を形成した。

上記のエチレンジアミン／シュウ酸イオン紡合剤の各り
を混和した二酸化ウラン粉末核燃料物・質の焼結圧縮体
から成る核燃料ペレッ１へを所定の寸法に研削し、そし
て構造欠陥または強度不足に原因する不良率を求めた。

合格品に関する￥ｅ８・歩留りを以下に示す。

□）７，２　　　　　　　　　９６．１１７６８　　　
　　　　　　　°）４３Ｑ７，２　　　　　　　　　９
６．２ ’１６．８　　　　　　　　　９５・６９７．２　　　
　　　　　　１）５．２Ｑ（＋、５ ９６．１ 比触り）ため、１９８３年７月２７日に提出された同じ
譲受人の米国特許出頭第５１７５８８号のカルノ〈ミド
酸・イオンおよび炭酸イオン含有結ａ印１を用いて同様
へ！・１作により核燃料べし・・ノ１−を製造１−な。

次いで、同じ条件下で研削したところ、下記の歩留りが
代られた。

２５．５ ８０．６ ６２．３ これら２群の結合剤の各りに開する成分含ｊを以下に比
較１７ながら示す。

１１．２７　　　　　　０，８２　　　　　　０．３２
　　　２５□）６．０１１０．２６　　　　　　０．９
０　　　　　　０ｊ５　　　２６２９．００１．２８　
　　　　　　　　　　０．９１　　　　　　　　　　０
．３５　　　　　　２８１３．００［１）主として粒状
のシュウ酸アンモニウム。

［２１カルバミド酸イオンまたは炭酸イオン状のＣ０２
゜ＬＤ未満　　　０．３６　　　　　ＬＤＤ未満　　３
３４つ、００　　　１］、９１１．０未満　　　Ｏ４０
ＬＤＤ未満　　３３９４．ＯＱ　　　　Ｏ，９４１，０
未満　　　０．３９　　　　　ＬＤＤ未満　　３６５４
．１１１０　　　０．９ｇ１３１粒状でないシュウ酸イ
オン。

ＬＤ−検出限界＜ｏ、　ｉｏｏ％）。

ＬＤＤ−検出限界（０，０５％）。

エチレンジアミン、／′シュウ酸ウラニル結合剤の最終
構造中にアンモニアが存在しないことは、粒状のシュウ
酸アンモニウムが存在しないことを示している。他方、
炭酸シュウ酸つラニル結合削を含有する粉末の化学分析
結果は、ア〉・モニアの存在を示しでいる。従って、後
者の場合におけるシュウ酸イオンは気孔形成体として作
用するのて′あって、結△・刊としては役立たない。

エチレンジアミン／′シュウ酸ウラニル結合剤中には、
Ｃ０２の欠如によって示されろごとくにカルバミド酸イ
オンおよび炭酸イオンは存在しない（上記の化学分析結
果′ｉ：参照されたい）。従って、エチ１／ンジアミン
、／′シュウ酸つラニル結合剤の場合、加工中または加
工後における大気中のＣＯ２との平衡は問題にならない
。それに対し、炭酸シュウ酸ウラニル結合剤を含有する
粉末中にけＣ０２が存在するため、大気中のＣ０２との
平衡によって物性に差異を生じることがあるのである。

以上の説明に基づけば、本発明のエチレンジアミン７・
シュウ酸ウラニル結合剤は化学的および物理的に見てよ
り安定な結合剤である−ことがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）ジアミンの溶液とシュウ酸イオンとの混合物
   から成る逃散性結合剤を二酸化ウラン含有粒状セラミッ
   ク核燃料物質に添加して混和し、次いで（ｂ）前記粒状
   セラミック核燃料物質と前記結合剤との混和物を圧縮成
   形することによって凝集圧縮体を形成する両工程から成
   る結果、前記粒状セラミック核燃料物質に持続的な塑性
   が付与されることを特徴とする粒状セラミック核燃料物
   質の耐久性凝集圧縮体の製造方法。 ２、前記ジアミンが水溶液の状態にある特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ３、前記ジアミンがエチレンジアミンである特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ４、前記シュウ酸イオンがシュウ酸アンモニウムまたは
   シュウ酸によって供給される特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ５、ジアミンの溶液がジアミンの水溶液であり、シュウ
   酸イオンがシュウ酸およびシュウ酸アンモニウムから成
   る群より選ばれた少なくとも１種の供給源に由来するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６、前記ジアミンがエチレンジアミン、プロピレンジア
   ミンおよびヘキサメチレンジアミンから成る群より選ば
   れる特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、前記シュウ酸イオンがシュウ酸アンモニウムに由来
   する特許請求の範囲第５項記載の方法。 ８、前記逃散性結合剤が約３０〜約５０（重量）％のジ
   アミン、約２５〜約６０（重量）％の水および約１０〜
   約２５（重量）％のシュウ酸イオンから成る特許請求の
   範囲第５項記載の方法。 ９、前記結合剤用のジアミン水溶液成分とシュウ酸イオ
   ン成分とが混合され、そして前記粒状セラミック核燃料
   物質に約２〜約６（重量）％の割合で添加される特許請
   求の範囲第５項記載の方法。 １０、（ａ）エチレンジアミンの水溶液とシュウ酸イオ
   ンとの混合物から成る逃散性結合剤を二酸化ウラン含有
   粒状セラミック核燃料物質に添加して混和し、次いで（
   ｂ）前記粒状セラミック核燃料物質と前記結合剤との混
   和物を圧縮成形することによって凝集圧縮体を形成する
   両工程から成る結果、前記粒状セラミック核燃料物質に
   持続的な塑性が付与されて長期間にわたる加工が可能に
   なることを特徴とする粒状セラミック核燃料物質の耐久
   性凝集圧縮体の製造方法。 １１、前記エチレンジアミンの水溶液にシュウ酸アンモ
   ニウム粉末を固体として添加し、次いでその場でアンモ
   ニアを除去することにより、シュウ酸アンモニウムを析
   出させることなしに結合剤溶液が生成される特許請求の
   範囲第１０項記載の方法。 １２、前記粒状セラミック核燃料物質への添加に先立ち
   、前記エチレンジアミンの水溶液中にシュウ酸アンモニ
   ウム粉末を分散させ、次いでその場でアンモニアを除去
   することにより、シュウ酸アンモニウムの析出を防止し
   ながら結合剤溶液が生成される特許請求の範囲第１０項
   記載の方法。 １３、前記逃散性結合剤か前記粒状セラミック核燃料物
   質の重量を基準として約１〜約３（重量）％のエチレン
   ジアミンおよび約０．５〜約１．５（重量）％のシュウ
   酸アンモニウムから調製される特許請求の範囲第１０項
   記載の方法。 １４、前記逃散性結合剤が前記粒状セラミック核燃料物
   質の重量を基準として約１．５（重量）％のエチレンジ
   アミンおよび約０．８（重量）％のシュウ酸アンモニウ
   ムから調製される特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １５、（ａ）ほぼ等量の水に約２重量部のエチレンジア
   ミンを溶解して成るエチレンジアミンの水溶液と約１重
   量部のシュウ酸イオンとの混合物を二酸化ウラン含有粒
   状セラミック核燃料物質に添加して、粒状核燃料物質に
   対してジアミンとシュウ酸イオンの組み合せからなる逃
   散性結合剤を準備し、次いで（ｂ）５５℃より高い温度
   下で前記混合物を、二酸化ウランを含有する前記粒状セ
   ラミック核燃料物質と混和することにより、前記混合物
   の成分と前記粒状セラミック核燃料物質とが相互に作用
   しあって前記粒状セラミック核燃料物質用の逃散性結合
   剤を生成させる両工程を含む結果、前記粒状セラミック
   核燃料物質に持続的な塑性が付与されて長期間にわたる
   加工が可能になることを特徴とする粒状セラミック核燃
   料物質の耐久性凝集圧縮体の製造方法。 １６、二酸化ウランを含有する前記粒状セラミック核燃
   料物質と前記結合剤との混和物を圧縮成形することによ
   って凝集圧縮体が形成される特許請求の範囲第１５項記
   載の方法。 １７、二酸化ウラン含有粒状セラミック核燃料物質と、
   ジアミンの水溶液とシュウ酸イオンを前記二酸化ウラン
   含有粒状セラミック核燃料物質と混和してなる逃散性結
   合剤とを組み合せて成る、粒状セラミック核燃料物質を
   含有する圧縮成形可能な粒状組成物。 １８、凝集圧縮体に圧縮成形された特許請求の範囲第１
   ７項記載の圧縮成形可能な粒状組成物。 １９、前記ジアミンがエチレンジアミン、プロピレンジ
   アミンおよびヘキサメチレンジアミンから成る群より選
   ばれた少なくとも１種のジアミンである特許請求の範囲
   第１７項記載の圧縮成形可能な粒状組成物。 ２０、二酸化ウラン含有粒状セラミック核燃料物質と、
   エチレンジアミンの水溶液およびシュウ酸イオンを前記
   二酸化ウランと混和してなる逃散性結合剤とを組み合せ
   て成る、粒状セラミック核燃料物質を含有する圧縮成形
   可能な粒状組成物。 ２１、前記逃散性結合剤が前記粒状セラミック核燃料物
   質の重量を基準として約０．８〜約３（重量）％のエチ
   レンジアミンおよび約０．２〜約０．５（重量）％のシ
   ュウ酸イオンを混和してなる特許請求の範囲第２０項記
   載の圧縮成形可能な粒状組成物。 ２２、二酸化ウランを含有する粒状セラミック核燃料物
   質に対して改善された結合特性を与える、式 ［＾＋ＮＨ＿３ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］［＾−
   ＵＯ＿２（Ｃ＿２Ｏ＿４）＿２・（Ｈ＿２Ｏ）＿２＾−
   ］［＾＋ＮＨ＿３ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］のシ
   ュウ酸ウラニル化合物。 ２３、エチレンジアミン、プロピレンジアミンおよびヘ
   キサメチレンジアミンから成る群より選ばれた少なくと
   も１種のジアミンの水溶液とシュウ酸イオンとの混合物
   を二酸化ウランと混合して得られる生成物から成り、二
   酸化ウランを含有する粒状セラミック核燃料物質に対し
   て塑性の持続する改善された結合特性を与える、式 ［＾＋ＮＨ＿３（ＣＨ＿２）＿ｎＮＨ＿３＾＋］［＾−
   ＵＯ＿２（Ｃ＿２Ｏ＿４）＿２・（Ｈ＿２Ｏ）＿２＾−
   ］［＾＋ＮＨ＿３（ＣＨ＿２）＿ｎＮＨ＿３＾＋］のシ
   ュウ酸ウラニル化合物。 ２４、上記ジアミンがエチレンジアミンで、上記式のｎ
   が２である特許請求の範囲第２３項記載のシュウ酸ウラ
   ニル化合物。 ２５、（ａ）約２重量部のエチレンジアミンおよび約１
   重量部のシュウ酸イオンを与えるようにエチレンジアミ
   ンの水溶液とシュウ酸アンモニウムとを混合して得られ
   る前記混合物を二酸化ウラン含有粒状セラミック核燃料
   物質に添加して、粒状核燃料物質に対して逃散性結合剤
   を準備し、（ｂ）約５５℃以上の温度下で前記混合物を
   前記粒状セラミック核燃料物質と混和することにより、
   前記混合物の成分と二酸化ウランとが相互に作用しあっ
   て前記粒状セラミック核燃料物質用の逃散性結合剤を生
   成させ、次いで（ｃ）こうして混和され相互に作用しあ
   った混合物を、約１５０℃以下の温度を有する加熱ガス
   に暴露することにより、乾燥して水を除去する諸工程を
   含む結果、前記粒状セラミック核燃料物質に持続的な塑
   性が付与されて長期間にわたる加工が可能になることを
   特徴とする粒状セラミック核燃料物質の耐久性凝集圧縮
   体の製造方法。 ２６、（ａ）ジアミンとシュウ酸イオンとの混合物を二
   酸化ウランと反応させて得られる式［＾＋ＮＨ＿３ＣＨ
   ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］［＾−ＵＯ＿２（Ｃ＿２Ｏ
   ＿４）＿２・（Ｈ＿２Ｏ）＿２＾−］［＾＋ＮＨ＿３Ｃ
   Ｈ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］のシュウ酸ウラニル反応
   生成物から成る逃散性結合剤を、二酸化ウラン含有粒状
   セラミック核燃料物質に供給して混和し、次いで（ｂ）
   こうして得られた前記粒状セラミック核燃料物質と前記
   結合剤との混和物を圧縮成形することによって凝集圧縮
   体を形成する両工程から成る結果、前記粒状セラミック
   核燃料物質に持続的な塑性が付与されて長期間にわたる
   加工が可能になることを特徴とする粒状セラミック核燃
   料物質の凝集圧縮体の製造方法。 ２７、前記ジアミンの水滴波とシュウ酸イオンとを混合
   し、次いで得られた混合物を前記二酸化ウラン含有粒状
   セラミック核燃料物質に添加することによって式 ［＾＋ＮＨ＿３ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］［＾−
   ＵＯ＿２（Ｃ＿２Ｏ＿４）＿２・（Ｈ＿２Ｏ）＿２＾−
   ］［＾＋ＮＨ＿３ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］の前
   記シュウ酸ウラニル反応生成物が調製される特許請求の
   範囲第２６項記載の方法。 ２８、前記ジアミンとシュウ酸イオンとを混合し、次い
   で得られた混合物を約２〜約６（重量）％の割合で前記
   二酸化ウラン含有粒状セラミック核燃料物質に添加する
   ことによって式 ［＾＋ＮＨ＿３ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］［＾−
   ＵＯ＿２（Ｃ＿２Ｏ＿４）＿２・（Ｈ＿２Ｏ）＿２＾−
   ］［＾＋ＮＨ＿３ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＮＨ＿３＾＋］の前
   記シュウ酸ウラニル反応生成物が調製される特許請求の
   範囲第２６項記載の方法。 ２９、（ａ）エチレンジアミン、プロピレンジアミンお
   よびヘキサメチレンジアミンから成る群より選ばれた少
   なくとも１種のジアミンとシュウ酸イオンとの混合物を
   二酸化ウランと反応させて得られるシュウ酸ウラニル反
   応生成物から成る逃散性結合剤を二酸化ウラン含有粒状
   セラミック核燃料物質に供給して混和し、次いで（ｂ）
   こうして得られた前記粒状セラミック核燃料物質と前記
   結合剤との混和物を圧縮成形することによって凝集圧縮
   体を形成する両工程から成る結果、前記粒状セラミック
   核燃料物質に持続的な塑性が付与されて長期間にわたる
   加工が可能になることを特徴とする粒状セラミック核燃
   料物質の凝集圧縮体の製造方法。 ３０、前記シュウ酸ウラニル反応生成物の調製に際して
   、約３０〜約５０（重量）％の前記ジアミン、約２５〜
   約５０（重量）％の水および約１０〜約２５（重量）％
   のシュウ酸イオンを含有するように前記ジアミンの水溶
   液とシュウ酸イオンとを混合する特許請求の範囲第２９
   項記載の方法。 ３１、前記ジアミンとシュウ酸イオンとの混合溶液が約
   ２〜約４（重量）％の割合で前記二酸化ウラン含有粒状
   セラミック核燃料物質に添加される特許請求の範囲第２
   ９項記載の方法。 ３２、前記ジアミンが水溶液の状態にあるエチレンジア
   ミンである特許請求の範囲第２９項記載の方法。