JPS6345127A - Uo↓2ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法 - Google Patents

Uo↓2ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法

Info

Publication number
JPS6345127A
JPS6345127A JP61190079A JP19007986A JPS6345127A JP S6345127 A JPS6345127 A JP S6345127A JP 61190079 A JP61190079 A JP 61190079A JP 19007986 A JP19007986 A JP 19007986A JP S6345127 A JPS6345127 A JP S6345127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
aqueous solution
pellets
crystal grain
adu
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.)
Granted
Application number
JP61190079A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0662303B2 (ja
Inventor
Tadao Yato
八登 唯夫
Sadaaki Hagino
萩野 貞明
Akira Tanaka
皓 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP61142506A priority Critical patent/JPH0729774B2/ja
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
Priority to JP61190079A priority patent/JPH0662303B2/ja
Priority to EP87119391A priority patent/EP0322480B1/en
Priority to US07/139,447 priority patent/US4873031A/en
Publication of JPS6345127A publication Critical patent/JPS6345127A/ja
Publication of JPH0662303B2 publication Critical patent/JPH0662303B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G43/00Compounds of uranium
    • C01G43/01Oxides; Hydroxides
    • C01G43/025Uranium dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10Solid density

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業分野) 本発明は、IJFaの変挨により原子炉用燃料の製造に
適したUO,粉末を1ソ造する方法の一つであるA p
 TJ法の改良に関する。さらに、詳しくはADU沈殿
生戊の条件をコントロールすることにより得られたし7
 Q、粉末より2′A造したU Otペレットの結晶粒
径をコントロールする方法に関する。
(従来技術とその問題点) UF6から原子炉用燃料の製造に:適した00゜粉末を
製造する方法としてはADU法が広く知られている。こ
の方法はUF’・ガスと水との反応により得たUOtF
’t*溶液とアンモニアを反応させてADU(重ウラン
酸アンモニウム)を沈殿させ、このADUをろ過・屹燥
の後、焙焼・還元してUO鵞粉末とする方法である。こ
の方法においてADUが生成する反応は次の通り表すこ
とができる。
UFs+2H10→U Ox F z +48 F  
   (1)UOtF’!+4HF+7NH40t(→
(1/2) (NIJ、)。
01(h+6NH4F+(11/2)國0(2)UF・
はまず(1)式に示す加水分解によりUO,F’オ水溶
ばに変換する。この場合、水溶液中にはUOlp、に対
して4倍のモル数のHF’が同時に存在する。
従って、(2)式によるuo、r、水溶液からのADU
の生成においてはHFの中和反応が先行、あるいは同時
進行することになり、この場合沈殿の粒成長が進むこと
により辱られるADtJの一次粒子は比較的大きいもの
となる。このようなADDから焙焼・還元の操作を仔で
得られるUO,粉末を原料として製造されるUO,ペレ
ットの結晶粒径は通常lOμm前後と小さい。
UO,ペレットを原子炉用燃料として用いろ場合、照射
中安定に燃焼することが必要であり、この安定であるこ
との指標の一つとして核分裂生成ガス(FPガス)をペ
レットから外にできるだけ放出しないことがあげられる
。現在までに*Sされた幾つかの照射試験結果によれば
、結晶粒径が大きいペレツ)椙F’Pガスを保持する能
力に優れた傾向を有している。ただし、結晶粒径があま
り大きいと、機械的強度の低下など他の面で弊畜が出る
可能性があるので適切な結晶粒径の範囲が存在すると考
えられる。運切な結晶廖径g)大きさは功、在までのと
ころ明らかでないが、一つの目安として100μmを上
:づとして考えれば十分と予口)される。従来のADU
法で得られるUO,粉末な原料とする場合、10μmよ
り大きな結晶粒径を有するUO,ペレットを大造するこ
とは困難であり、また、適切な大きさの結晶粒径を有す
るU Otペレットを!:A造することはさらに回心で
ある。
(発明の目的) 本発明の目的は上記の従来技術の問題点を解決し、UO
,ペレットの結晶粒径を10〜100μmの任意の大き
さにコン)o−ルする方法を提供するにある。
(発明の構成) すなわち、本発明によれば、U濃度が50〜1000、
!1FtT/ぶのUO*F*水i8液水工8液OUに対
してアンモニアを2モルNH,/−以上の添加速度でp
Hが10〜IIKなるまで添加してADDを生成し、ま
たは、該U O! F tを含む水溶液とアンモニアを
同時にNHs/Uモル比が6〜120割合で添加してA
DUを生成し、該ADUの焙焼・還元によって得られる
UO,粉末から、結晶粒径が10〜l 00 #mf>
UO*ベレットを製造することを特徴とするUOtペレ
ットの結晶粒径をコントロールする方法、が得られる。
本発明の!!!l徴は、以上のように、ADUを沈殿さ
せる工程が従来nApU法と大きく異なる点にある。す
なわち、従来flA])U法ではUP・0加水分解反応
で生成する水溶液中には1モルのUK対して4モルのH
Pが存在するに対し、本発明のADUを沈殿させる工程
ではU O,Fffi水溶液中にはHFが存在しない。
このよ5なUOIF’、水溶液にアンモニアを反応させ
た場合に生成するADUの一次粒子はトT Fが存在す
る場合には粒成長が進んで大きいものになるのに対して
、HPが存存しない場合には一次粒子の小さい細かいも
のになる。
このことにより、従来ADUからUO2粉末を経てUO
,ペレットを製造した場合にペレットの結晶粒径が−A
當10μm程イであったのが、本発明では100μmの
大きさにすることが可能である。
さらに、結晶粒径を10〜100μmの任意の大きさに
コントロールするにはADUを生成する際のU Oz 
F を水118液のU濃度とアンモニアの添加速度を適
切y−選んでADUの一次粒子の大きさをコントロール
すればよい。すなわち、UO,F、水溶液のり濃度が小
さい程、また、U Ot F を水溶液へのアンモニア
の添加速度が大きい程、生成するADtJの一次粒子の
大きさは小さくなり、その結果、uADUからU Oを
粉末を経て得られるUOiペレットは焼結密度は高く、
また、結晶成長が進行して結晶粒径の大きなものとなる
。今、結晶粒径を10−100μmen範囲で希望する
大きさにコントロールするには、U法[が50〜100
0IU/iのU Ot F a水溶液に1モルのUK対
シテ2モルpi l(s / jLIg以上の添加速度
でアンモニアを添加するか、または、該UO*F*水溶
液とアンモニアを同時に添加することが必要である。D
o、F2水酵液にアンモニアを添加する場合はp Hが
10〜11になるまで添加することが必要であり、また
U Ot F x水溶液とアンモニアを同時に添加する
場合にはNF(、/U モル比が6〜12の範囲とする
ことが必要である。
pHが10より小さい場合およびNH!/Lモル比が6
より小さい場合に):UがADUとして十分沈殿しない
ことにより尭液へのUのロスが生じる。
また、pHを11よりも大きくすることおよびNH3/
Uモル比を12よりも大きくすることはアンモニアの不
必要な使用であるぽかりか、r>′6液の2を増やすこ
とKなりメリットはない。
次に、不発明を実施例により具で↓的に説明するが、こ
れらの実施例は本発明のね囲?限足するものではない。
Iil!飽例 U O,F’、粉末を純水に溶液してU1匣40〜11
00gtJ/JのUO,F’、水溶)夜を作製し、この
水溶αかも2つの方法でA D TJの沈殿を生成した
。最初の方法ではこの水浴液にアンモニアを1モルのU
に対して1〜30モルNfls/風tの添加速度でpH
が10.5になるまで攪拌しながら、第1表に示す条件
でADUの沈殿を生成した(以下、A方法とする)。第
二の方法ではUO,r、水溶液とアンそニア水をN H
j /Uモル比が9の割合で同時に添加してADUの沈
殿を生成した(以下、B方法とする)。生成したADU
はそれぞれろ過、乾保の後、H!雰囲気中で650℃X
 2 hr (’)tA焼・りに元を行いUO,、粉末
に変換した。
得られたUOt粉末は4t/c1!Iの成形圧で成形し
た後、H3雰囲気中で1750℃X4hr(F”)条件
で焼結してペレットとした。[10,粉末のBET比表
面積、ペレットの情緒密度と結晶粒径は第1表に示す通
りであり、00度の減少に従って、また、アンモニア水
の僑加速度の増加[Rって、いずれの値も大きくなって
いるのがわかる。Ua啼匣が50〜zooo&U/Jの
UO,F’、水?8液を用いテ、釦水溶液へのアンモニ
ア水の添加速度全1モルのUK対して2モルN1−T3
/−以上とするか、または該水溶液とアンモニア水の2
液を同時添加することにより、UO,ペレットの結晶粒
径を10〜loOμmの範囲にコントロールできること
がわかる。
(発明の効果) 本発明は上記の構成をとることによって、次の効果を奏
することができる。
(1)UO*ペレツ)・の結晶粒径を10〜xooμm
の範囲にコントロールすることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)U濃度が50〜1000gU/lのUO_2F_
    2を含む水溶液に1モルのUに対して2モルNH_2/
    mm以上の添加速度でpHが10〜11になるまでアン
    モニアを添加してADUを生成し、または該UO_2F
    _2を含む水溶液とアンモニアを同時にNH_2/Uモ
    ル比が6〜12の割合で添加してADUを生成し、該A
    DUの焙焼・還元によつて得られるUO_2粉末から、
    結晶粒径が10〜100μmのUO_2ペレットを製造
    することを特徴とするUO_2ペレットの結晶粒径をコ
    ントロールする方法。
JP61190079A 1986-06-18 1986-08-13 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法 Expired - Fee Related JPH0662303B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61142506A JPH0729774B2 (ja) 1986-06-18 1986-06-18 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法
JP61190079A JPH0662303B2 (ja) 1986-06-18 1986-08-13 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法
EP87119391A EP0322480B1 (en) 1986-06-18 1987-12-30 Method of controlling the crystal grain size of uranium dioxide pellet
US07/139,447 US4873031A (en) 1986-06-18 1987-12-30 Method of controlling the crystal grain size of uranium dioxide pellet

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61142506A JPH0729774B2 (ja) 1986-06-18 1986-06-18 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法
JP61190079A JPH0662303B2 (ja) 1986-06-18 1986-08-13 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6345127A true JPS6345127A (ja) 1988-02-26
JPH0662303B2 JPH0662303B2 (ja) 1994-08-17

Family

ID=39677686

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61142506A Expired - Lifetime JPH0729774B2 (ja) 1986-06-18 1986-06-18 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法
JP61190079A Expired - Fee Related JPH0662303B2 (ja) 1986-06-18 1986-08-13 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61142506A Expired - Lifetime JPH0729774B2 (ja) 1986-06-18 1986-06-18 Uo▲下2▼ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4873031A (ja)
EP (1) EP0322480B1 (ja)
JP (2) JPH0729774B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01298026A (ja) * 1988-05-25 1989-12-01 Mitsubishi Metal Corp Uo↓2ペレットの製造方法
US4963294A (en) * 1986-05-27 1990-10-16 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Method of preparing uranium dioxide powder from uranium hexafluoride
US5015422A (en) * 1988-05-25 1991-05-14 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha UO2 pellet fabrication process

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2689557B2 (ja) * 1988-12-27 1997-12-10 三菱マテリアル株式会社 Uo▲下2▼ペレットの製造方法
US5139709A (en) * 1991-02-04 1992-08-18 Institute Of Nuclear Energy Research, Chinese Atomic Energy Council, Taiwan Process for converting uranyl compounds to UO2 via ADU
JPH0688895A (ja) * 1992-09-08 1994-03-29 Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd 核燃料ペレットの結晶粒径推定方法
US5514306A (en) * 1993-02-01 1996-05-07 General Electric Company Process to reclaim UO2 scrap powder
US6372157B1 (en) * 1997-03-24 2002-04-16 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Radiation shielding materials and containers incorporating same
US20100254500A1 (en) * 2006-01-17 2010-10-07 Taleyarkhan Rusi P Acoustic inertial confinement nuclear fusion device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3883623A (en) * 1972-10-17 1975-05-13 Gen Electric Process for controlling end-point density of sintered uranium dioxide nuclear fuel bodies and product
GB1426159A (en) * 1973-08-10 1976-02-25 Gen Electric Process for producing uranium dioxide rich compositions from uranium hexafluoride
CA1059729A (en) * 1975-03-04 1979-08-07 Eldorado Nuclear Limited Uranium dioxide process
US4234550A (en) * 1976-11-08 1980-11-18 General Electric Company Method for treating a particulate nuclear fuel material
JPS54121442A (en) * 1978-03-13 1979-09-20 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp Microwave heating device for radioactive material
DE2811959C3 (de) * 1978-03-18 1980-09-25 Alkem Gmbh, 6450 Hanau Verfahren zur Herstellung von (U/Pu)02 -Mischkristallen
US4686019A (en) * 1982-03-11 1987-08-11 Exxon Research And Engineering Company Dissolution of PuO2 or NpO2 using electrolytically regenerated reagents

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4963294A (en) * 1986-05-27 1990-10-16 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Method of preparing uranium dioxide powder from uranium hexafluoride
JPH01298026A (ja) * 1988-05-25 1989-12-01 Mitsubishi Metal Corp Uo↓2ペレットの製造方法
US5015422A (en) * 1988-05-25 1991-05-14 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha UO2 pellet fabrication process

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62297215A (ja) 1987-12-24
EP0322480A1 (en) 1989-07-05
JPH0662303B2 (ja) 1994-08-17
US4873031A (en) 1989-10-10
EP0322480B1 (en) 1999-03-31
JPH0729774B2 (ja) 1995-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5874527A (ja) 二酸化ウラン燃料ペレツトの製法
CN105658584B (zh) 含二氧化铀和至少一种其它锕系和/或镧系元素二氧化物的固溶体粉末的制法
JP3861144B2 (ja) 易焼結性ナノ球状セリア系化合物粉末の製造方法
JPS6345127A (ja) Uo↓2ペレツトの結晶粒径をコントロ−ルする方法
SE444429B (sv) Forfarande for framstellning av blandkristaller av (u,pu)o?712
US5514306A (en) Process to reclaim UO2 scrap powder
JPS6018959B2 (ja) ウラン組成物の脱弗素還元法
US3469942A (en) Production of iron oxide for oxidic sintered shaped bodies
KR940006544B1 (ko) Uo₂펠릿의 제조방법
JPS61186219A (ja) 鉛含有微粉末の製造法
JPH07101726A (ja) 粒状酸化タンタル又は酸化ニオブの製造方法
JP3355655B2 (ja) 水和ジルコニアゲルおよびジルコニア粉末の製造方法
JPH0238527B2 (ja)
JPH01298027A (ja) Uo↓2ペレットの製造方法
RU2069393C1 (ru) Способ получения оксидного ядерного топлива
US4401628A (en) Process for making high quality nuclear fuel grade ammonium diuranate from uranyl fluoride solutions
JP2654880B2 (ja) 酸化第二セリウムゾルの製造方法
RU2820108C1 (ru) Способ получения слабоагрегированного дисперсного порошка диоксида циркония
RU2031841C1 (ru) Способ получения полирующего материала на основе оксидов редкоземельных элементов
KR950005255B1 (ko) 이산화우라늄(uo₂)펠릿의 결정입자지름을 조절하는 방법
JPH0446884B2 (ja)
JPH08239220A (ja) 二酸化ウラン粉末の製造方法
JP3681550B2 (ja) 希土類酸化物およびその製造方法
JPH03239994A (ja) 核燃料焼結体の製造方法
JP2001270714A (ja) Yag微粉末の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees