Реакторные топливные элементы и их блоки, выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов: ...керамическое – G21C 3/62

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к изготовлению таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов, и с наибольшей эффективностью может быть использовано при изготовлении из диоксида урана крупнозернистых топливных таблеток высокой ядерной чистоты с улучшенной и регулируемой микроструктурой. Технический результат направлен на повышение стабильности размера зерна таблетированного UO₂-топлива, упрощение процесса его изготовления и повышение ядерной чистоты таблеток. Способ получения таблеток ядерного керамического топлива с регулируемой микроструктурой включает введение в готовый пластификатор или в воду на этапе приготовления пластификатора водных растворов растворимых в воде соединений алюминия и кремния в качестве легирующих добавок, формирование однородной смеси, перемешивание полученной смеси с диоксидом урана или смесью диоксида урана с выгорающим поглотителем и/или закисью-окисью урана, приготовление из полученной шихты пресс-порошка, прессование таблеток, их высокотемпературное спекание и шлифование. Предпочтительно в качестве растворимых в воде соединений алюминия и кремния использовать нитрат алюминия и силикат натрия. В частном случае используют выгорающий поглотитель в количестве 0,3-15,0 мас.% от массы диоксида урана. В частном случае в качестве выгорающего поглотителя используют оксид эрбия или оксид гадолиния. В частном случае используют закись-окись урана в количестве не более 30 мас.% от массы диоксида урана. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу получения ядерного топлива на основе оксида, карбида и/или оксикарбида урана и по меньшей мере одного актинида и/или лантанида. Способ включает следующие стадии: стадию получения исходного раствора, представляющего собой азотнокислый раствор, содержащий указанный актинид и/или лантанид в форме нитратов актинида и/или лантанида и уран в форме гидроксидного комплекса уранилнитрата; стадию пропускания указанного раствора через катионообменную смолу, содержащую карбоксильные группы, с помощью которых смола сорбирует актинид и/или лантанид в катионной форме и уран в форме уранила; стадию термообработки указанной смолы для получения указанного топлива. Технический результат - исключение операций порошковой металлургии для объединения урана по меньшей мере с одним актинидом и/или лантанидом. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям таблеток легководных реакторов (LWR), а также реакторов AGR и водно-графитовых. В LWR-реакторах используется, как правило, керамическое урандиоксидное топливо (UO₂ ). Предлагаемая конструкция таблетки - композитная, т.е. представляет собой урандиоксидную матрицу, с расположенной в ней особым образом теплопроводящей фазой. Направление теплового потока в топливе совпадает с ориентацией теплопроводной фазы. Тепло передается монокристаллическими частицами оксида бериллия игольчатой либо пластинчатой формы, размерами 40-200 мкм, оптически прозрачными, диспергированными в урандиоксидной матрице. Изобретение позволяет повысить теплопроводность материала таблеток.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способу формования диоксида урана с легирующей добавкой. Может использоваться в ядерной энергетике для получения таблетки ядерного топлива высокого выгорания на основе диоксида урана. Готовят пресс-порошок диоксида урана, смешивают его со стеаратом алюминия в количестве 1,5% от массы пресс-порошка диоксида урана. Полученную смесь прессуют и спекают с получением таблетки ядерного топлива. Способ обеспечивает повышение механических свойств таблетки ядерного топлива за счет повышения размера зерна и кислородного коэффициента, а также повышение эффективности топливоиспользования современных АЭС. 1 пр.

Группа изобретений относится к ядерной энергетике, а именно к таблетированному ядерному топливу, и может быть использована в стержневых тепловыделяющих элементах ядерных реакторов как на тепловых, так и на быстрых нейтронах. Таблетка содержит спрессованный и спеченный порошок смеси однородных по плотности и эффективному размеру частиц соединения урана и углеродных каркасных структур. Вариантом является зонированная таблетка, при этом центральная цилиндрическая зона таблетки имеет более низкое, а внешняя кольцевая зона - более высокое объемное содержание углеродных каркасных структур. В частных случаях исполнения содержание углеродных каркасных структур (фуллеренов, углеродных нанотрубок, углеродных нановолокон) в порошке смеси составляет 1,5-12,5% об. для смеси с UO₂ и 1,2-10,4% об. для смеси с UN. Таблетка может иметь осевое отверстие и фаски. Технический результат - повышение прочности и термостойкости таблетки, замедление процессов возникновения и развития в ней трещин, снижение вероятности ее разрушения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к способам, применяемым при получении шихты из смеси порошков ядерного топлива и материала матрицы для прессования керметных стержней твэлов ядерного реактора. В порошок ядерного топлива вводят связующее веществ при соотношении компонентов (7,5-32) мас.% - парафин, (2-10) мас.% - воск, трихлорэтилен - остальное. Плакируют частицы порошка пленкой связующего вещества путем его высушивания до получения сыпучих гранул. Смешивают плакированный порошок с порошком материала матрицы, перемешивают смесь до получения конгломерированных частиц и удаляют излишки порошка материала матрицы. Изобретение позволяет увеличить радиационную стойкость топливной композиции за счет уменьшения вероятности дробления топливных частиц. 2 ил.

Техническое решение относится к оборудованию для прессования изделий из порошков, а именно для укладки таблеток после прессования в лодочки для их последующего спекания, и может быть использовано, в частности, при изготовлении таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов. Устройство содержит средство для подачи таблеток, а кроме того, оно снабжено опрокидывателем таблеток, отсекателем столба таблеток, накопителем столбов, приспособлением для сталкивания столба таблеток на упомянутый накопитель с возможностью формирования на накопителе слоя из столбов таблеток, вакуумным захватом для присасывания сформированного слоя, при этом вакуумный захват соединен с манипулятором для перемещения и послойной укладки таблеток в лодочку. При этом вакуумный захват предпочтительно имеет возможность поворота на 90 градусов. Кроме того, манипулятор включает пневмопривод горизонтального перемещения и сервопривод вертикального перемещения. Узел формирования столба таблеток включает опрокидыватель таблеток и отсекатель сформированного столба. Средство для подачи таблеток выполнено в виде ленточного транспортера. Устройство позволяет осуществлять непрерывный процесс укладки предварительно сформированных комплектов прессованных таблеток, ограниченных высотой столбов и их заданным количеством, в лодочки для последующего спекания с высокой точностью и производительностью. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к элементам оборудования ядерного реактора. Способ изготовления тепловыделяющих элементов реактора включает этап помещения тепловыделяющих шариков в контейнер, изготовленный из ультрапористого материала, этап проведения применительно к контейнеру процесса химической инфильтрации из паровой фазы и этап удаления контейнера. Контейнер для изготовления тепловыделяющих элементов реактора изготовлен, по меньшей мере, из одного ультрапористого материала, например из углеродной пены, и снабжен покрытием, которое является антиадгезионным по отношению к химическому веществу, используемому для уплотнения. Изобретения позволяют получить при температуре менее 1200°C высокую степень уплотнения материала по делящемуся веществу и его однородную плотность. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности и предназначено для использования на предприятиях по изготовлению керамических топливных таблеток на основе диоксида урана с добавлением выгорающего поглотителя нейтронов. Способ изготовления таблеток ядерного оксидного топлива осуществляется путем формирования цилиндрического сердечника из порошкообразного материала. Порошкообразный материал содержит диоксид обогащенного урана и легирующие добавки. Вокруг порошкообразного материала формируют наружную кольцевую оболочку из UO₂ и выгорающего поглотителя нейтронов. Затем полученную заготовку спекают в восстановительной среде. Цилиндрический сердечник формируют из порошка диоксида обогащенного урана, содержащего имплантат из U₃O₈. В наружную кольцевую оболочку совместно с порошком UO₂ из природного или обедненного урана вводят выгорающий поглотитель нейтронов в виде соединения АВО₃, где A=Gd, Er, Th; B=Al, Mg, Ca. Изобретение позволяет повысить работоспособность твэлов и эффективность топливоиспользования. 5 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способу получения порошкового материала для изготовления гранул ядерного топлива. Сущность изобретения: способ получения, по меньшей мере, одного дезагломерированного и дезагрегированного порошкового материала, способ включает следующие последовательные этапы: (а) введение в вибрационную мельницу, по меньшей мере, двух порошков, каждый из которых включает UO ₂ с близкими удельными поверхностями, производимый различными синтетическими способами, и (б) встряхивание порошков в мельнице для образования дезагломерированного и дезагрегированного порошкового материала с интенсивностью измельчения, достаточной для того, чтобы указанный порошковый материал состоял только из кристаллитов. Техническим результатом изобретения является обеспечение процесса получения порошкового материала, имеющего одинаковую спекаемость вне зависимости от состояния агломерации и агрегации исходных порошков, а также имеющего спекаемость, характеризующуюся очень малой зависимостью от плотности неспеченных прессовок. 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к процессу производства и контроля качества керамического ядерного топлива для тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Способ включает нагрев, охлаждение и осмотр контролируемых таблеток после испытаний. При этом охлаждение таблеток проводят с помощью гелия или другого инертного газа (аргона, водорода) или аргоно-водородной смеси с последующей оценкой целостности таблеток. О поведении таблеток в момент пуска и маневрирования мощностью реактора, а также в случае разгерметизации и разрушения оболочки ТВЭЛа судят по критической разности температуры нагретых таблеток и температуры этих же таблеток после их охлаждения, при которой в таблетках начинают возникать трещины, а также по критической разности температуры нагретых таблеток и температуры этих же таблеток после их охлаждения, при которой таблетки практически полностью теряют свою целостность. Технический результат - возможность прогнозирования поведения и состояния таблеток с определенными свойствами в нестационарных и аварийных режимах работы реактора, а также возможность оценки качества и поведения таблеток с различными параметрами микроструктуры. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению плотного материала для производства ядерного топлива в виде гранул или таблеток или иной формы. Предложен способ изготовления плотного материала, содержащего UO₂, включающий в себя: (а) введение, по крайней мере, двух порошков, каждый из которых содержит диоксид урана UO₂, в вибрационную мельницу, причем, по крайней мере, два порошка получены двумя разными способами синтеза и каждый порошок имеет удельную площадь поверхности, близкую к любому другому порошку, содержащему диоксид урана, введенному в упомянутую мельницу; (б) встряхивание упомянутых порошков в упомянутой вибрационной мельнице для получения дезагломерированного и дезагрегированного порошкового материала, интенсивность измельчения достаточна, чтобы разрушить агломераты и агрегаты в порошках, при этом не разрушая кристаллиты в них, и с такой, подводимой к порошкам энергией измельчения, чтобы по-существу все агломераты и агрегаты были разрушены; (в) введение упомянутого дезагломерированного и дезагрегированного порошкового материала в пресс-форму; (г) приложение формовочного давления к упомянутому дезагломерированному и дезагрегированному порошковому материалу для получения уплотненного материала; (д) осуществление спекания упомянутого уплотненного материала для получения плотного материала. Техническим результатом изобретения является получение плотного материала, имеющего постоянную плотность при любых начальных условиях и при любом формовочном давлении, приложенном к промежуточному ДДП-материалу при его уплотнении. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к технологии изготовления оксидного ядерного топлива для тепловыделяющих элементов АЭС. Сущность изобретения: приготовление закиси-окиси, приготовление пресс-порошка, прессование, спекание и шлифование. На стадии приготовления закиси-окиси в качестве сырья используют как бракованные спеченные таблетки, так и шлифовальную пыль и порошок UO₂ с отличным от требуемого технической документацией содержанием в таблетках U²³⁵, U²³⁶ и других изотопов урана. На стадии приготовления пресс-порошка полученную закись-окись в шихту добавляют в количестве до 20 мас.%, причем достижение требуемого технической документацией содержания U ²³⁵, U²³⁶ и других изотопов урана в таблетках достигают путем варьирования количества добавки, в шихту закиси-окиси как отдельно, так и в смесях с порошком UO₂ в зависимости от содержания в них U²³⁵, U²³⁶ и других изотопов урана. Техническим результатом изобретения является близкая к номинальной плотность, пониженная открытая пористость и «доспекаемость», однородная микроструктура топливных таблеток с равномерным по объему таблеток распределением пор, регулируемый размер и форма пор. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к производству керамического ядерного топлива, и может быть использовано в ядерных технологиях. Керамическое ядерное топливо содержит делящийся материал в виде диоксида и/или нитрида урана и наноструктурный углеродный модификатор, в качестве которого топливо содержит фуллерены и/или фуллереноподобные структуры при следующем соотношении компонентов, в об.%:

фуллерены и/или фуллереноподобные структуры	2-10
делящийся материал в виде диоксида и/или
нитрида урана	остальное.

Изобретение направлено на повышение радиационной стойкости керамического ядерного топлива. 1 н.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора. Сущность изобретения: микротвэл с двухслойным защитным покрытием топливной микросферы, в котором внутренний слой выполнен из композиции пироуглерод-карбид кремния, причем наружний слой выполнен из композиции Тi₃ SiС₂-С-ТiМ. Техническим результатом изобретения является повышение ресурсов эксплуатации (глубины выгорания топлива) микротвэла.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора. Микротвэл ядерного реактора содержит топливную микросферу из диоксида урана, или оксида тория, или из смеси оксидов урана и тория и трехслойное защитное покрытие. Первый от топливной микросферы слой выполнен из низкоплотного пироуглерода. Второй слой выполнен из высокоплотного изотропного низкотемпературного пироуглерода с плотностью, лежащей в пределах 2,0-2,1 г/см³, причем плотность этого слоя на его внутренней границе составляет 2,1 г/см³, а на внешней границе - 2,0 г/см³. Третий слой выполнен из изотропного высокотемпературного пироуглерода с плотностью 1,80-1,85 г/см³. Изобретение обеспечивает повышение ресурса эксплуатации микротвэла (глубины выгорания топлива) ядерного реактора за счет снижения повреждаемости защитных покрытий. 1 табл.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к производству ТВЭЛ для энергетических реакторов, в которых используется ядерное топливо на основе диоксида урана с выгорающим поглотителем в виде оксида эрбия.

Сущность изобретения: эрбий вводится в порошок диоксида урана химическим методом, т.е. при получении порошка диоксида урана в раствор нитрата уронила перед осаждением диураната аммония вводят заданное количество раствора нитрата эрбия или другой водорастворимой соли эрбия. Далее по известной технологии получают уран-эрбийсодержащий порошок диоксида урана, пригодный для изготовления топливных таблеток. При этом исключается операция механического смешения порошков оксидов двух компонентов, обеспечивается полная гомогенность распределения компонентов друг в друге, улучшаются такие характеристики топливных таблеток, как плотность, средний размер зерна, равномерность распределения зерен по размеру.

Технический результат изобретения заключается в улучшении эксплуатационных свойств и характеристик ядерного топлива (плотность, пористость, размер зерен), возможности расширения диапазона содержания в нем эрбия.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микросферическому топливу с керамическими защитными покрытиями для реакторов на быстрых нейтронах. Микротвэл ядерного реактора на быстрых нейтронах состоит из топливной микросферы на основе РuO₂ и четырехслойного защитного покрытия. Третий от топливной микросферы слой выполнен из карбида кремния или карбида циркония, второй и четвертый слои выполнены из титано-кремнистого карбида состава Тi₃SiС₂. Первый слой нанесен на микросферу и выполнен из композиции углерод -карбид кремния с содержанием кремниевой фазы в определенных пределах. Содержание кремниевой фазы в приповерхностной зоне внешней границы этого слоя составляет 35-45 мас.% при глубине зоны 0,03-0,05 от толщины слоя. Изобретение направлено на повышение ресурса эксплуатации за счет высокой радиационно-химической стабильности Ti₃ SiС₂ покрытий. 1 табл.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано для получения таблетки ядерного топлива на основе диоксида урана. Сущность изобретения: таблетка ядерного топлива высокого выгорания на основе диоксида урана содержит оксиды алюминия и кремния, равномерно распределенные по всему объему таблетки, причем по отношению к урану содержание алюминия составляет от 0,005 до 0,03 мас.%, кремния - от 0,003 до 0,02 мас.%, массовое отношение алюминия к кремнию составляет от 1,5 до 4, размер зерна диоксида урана изменяется в пределах от 20 до 45 мкм. Таблетка может дополнительно содержать оксид гадолиния, который в виде твердого раствора с диоксидом урана равномерно распределен по всему объему таблетки, причем содержание оксида гадолиния по отношению к урану составляет от 0,3 до 10,0 мас.% или содержать оксид эрбия, который в виде твердого раствора с диоксидом урана равномерно распределен по всему объему таблетки, причем содержание оксида эрбия по отношению к урану составляет от 0,3 до 0,8 мас.%. В соответствии со способом получения такой таблетки ядерного топлива готовят порошок диоксида урана и порошки оксидов алюминия и кремния. Порошок оксида алюминия предварительно прокаливают на воздухе при температуре от 700 до 800°С. Порошки оксидов алюминия и кремния измельчают до размера частиц менее 40 мкм, готовят «жидкий» пластификатор в виде водного раствора, например поливинилового спирта (ПВС) и глицерина, или «сухой» пластификатор, например стеарат цинка. Порошки оксидов алюминия и кремния (Аl₂О₃ и SiO₃) вводят в пластификатор и формируют смесь, проводят перемешивание порошка диоксида урана и полученной смеси, готовят пресс-порошок, проводят прессование таблеток, их высокотемпературное спекание и шлифование. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение глубины выгорания топлива при его эксплуатации до 70-100 МВт·сут/кг U. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора. Микротвэл ядерного реактора содержит топливную микросферу и многослойное защитное покрытие. Это покрытие состоит из последовательно нанесенных на топливную микросферу слоев из пироуглерода низкой плотности, высокоплотного изотропного пироуглерода, карбида циркония, карбида кремния и наружного слоя из высокоплотного изотропного пироуглерода. Микротвэл дополнительно содержит слой из пироуглерода плотностью 1,40-1,60 г/см³. Этот слой расположен между слоями карбидов. Изобретение направлено на уменьшение повреждаемости слоя из карбида кремния и карбида циркония за счет уменьшения его коррозионного повреждения при воздействии угарного газа и твердых продуктов деления в условиях радиационного распухания и термоциклирования. 1 табл.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора с двухслойными защитными покрытиями. Микротвэл ядерного реактора с двухслойным защитным покрытием топливной микросферы содержит два слоя защитного покрытия. Первый от топливной микросферы слой выполнен из низкоплотного пироуглерода. Второй слой защитного покрытия выполнен из титанокремнистого карбида Ti₃SiC₂. Изобретение направлено на уменьшение повреждаемости слоя по механизму образования сквозных трещин.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора. Способ изготовления микротвэлов ядерного реактора заключается в последовательном осаждении на топливную микросферу в кипящем слое покрытий из низкоплотного пироуглерода, высокоплотного изотропного пироуглерода, карбида кремния и высокоплотного изотропного пироуглерода. Последнее является наружным покрытием. Карбидное покрытие наносят пиролизом метилтрихлорсилана в смеси с водородом при температуре 1650±25°С. При формировании карбидного покрытия сначала наносят слой карбида толщиной 0,1-0,01 от требуемой толщины карбидного покрытия. Затем снижают температуру до 600-1200°С. Обрабатывают микросферы смесью Cl₂-H₂-Ar. После возобновляют пиролиз. Доводят толщину карбидного покрытия до требуемой толщины. Снижают температуру до 600-1200°С и обрабатывают микросферы смесью Cl₂-H₂-Ar. Изобретение направлено на повышение ресурса эксплуатации ядерного реактора. 1 табл.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора. Микротвэл ядерного реактора содержит топливную микросферу из делящегося материала и многослойное защитное покрытие. Защитное покрытие состоит из последовательно нанесенных на микросферу слоев низкоплотного пироуглерода, высокоплотного изотропного пироуглерода, карбида кремния и внешнего слоя высокоплотного изотропного пироуглерода. Между слоем высокоплотного изотропного пироуглерода и слоем карбида кремния размещен слой нитрида титана состава TiN.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к микротвэлам ядерного реактора. Микротвэл ядерного реактора содержит топливную микросферу и многослойное защитное покрытие. Защитное покрытие состоит из последовательно нанесенных на топливную микросферу слоев из пироуглерода низкой плотности, высокоплотного изотропного пироуглерода, карбида циркония, карбида кремния и наружного слоя из высокоплотного изотропного пироуглерода. Между слоями карбидов микротвэл дополнительно содержит слой из нитрида алюминия. Изобретение направлено на уменьшение повреждаемости слоя из карбида кремния в условиях различной кинетики распухания слоев карбида кремния и карбида циркония. 1 табл.

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение при изготовлении таблетированного топлива из диоксида урана UO₂ для тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов. Сущность изобретения: в способе изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов ядерного реактора в качестве сухого связующего используют пластификатор «ДИСЭД», представляющий собой N,N-бисстеариалэтилен-диамин C₃₈H₇₆N₂O₂ с размером частиц от 0,4 до 1,0 мм. Перемешивание пластификатора «ДИСЭД» с порошками диоксида и закиси-окиси урана проводят постадийно, добавляя предварительно смешанный с пластификатором «ДИСЭД» порошок порообразователя «ПОРОФОР», представляющий собой азидокарбонамид C₂H₄N₄ O₂ с размером частиц не более 20 мкм. Содержание пластификатора «ДИСЭД» составляет 0,2-0,6% вес., а порообразователя «ПОРОФОР» 1% вес. от массы пресс-порошка. В качестве смазки при прессовании таблеток используют ранее введенный в пресс-порошок пластификатор «ДИСЭД», термическое удаление пластификатора «ДИСЭД» и порообразователя «ПОРОФОР» осуществляют в среде водорода в печи тоннельного типа выдержкой таблеток в течение 5,5 часов при увеличении температуры от 20 до 600°С, последующей выдержкой в течение 1 часа при увеличении температуры с 600 до 1200°С и окончательным разложением пластификатора в течение 3 часов при подъеме температуры от 1200 до 1750°С. Техническим результатом изобретения является повышение выхода годных таблеток диоксида урана, повышение ресурса работы печи, нагревателей, молибденовых лодочек и улучшение условий труда.

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях по изготовлению таблетированного топлива из диоксида и оксида урана для тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерных реакторов. Сущность изобретения: при таблетировании оксидов урана применяют в качестве сухого связующего не содержащий металлов пластификатор составом 97-99% N,N¹-бисстеарилэтилендиамина и 1-3% N-стеарилэтилендиамина в количестве 0,1-0,5% от массы оксидов урана. Изобретение позволяет повысить выход годных таблеток диоксида урана, увеличить их механическую прочность, повысить ресурс работы печи и ресурс работы пресс-инструмента.

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности к изготовлению таблетированного топлива из диоксида урана (VO₂), изготовленного ADU способом, для тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Сущность изобретения: операцию осаждения полиураната аммония ADU-процесса проводят за одну стадию, предварительно перед операцией смешения порошок диоксида урана пропускают через сито с размером ячейки не более 630 мкм с одновременным измельчением и просеиванием через то же сито плюсовой фракции, операцию смешения проводят со связующим органической сухой связкой 1,2-дистеарилэтилендиамин - ДИСЭД с формулой C₃₈H₇₆O₂N ₂ и с порошком закиси-окиси урана, имеющим полную удельную поверхность не более 1,2 м²/г и размер частиц менее 40 мкм, операцию прессования проводят в плотность прессовок, равную 5,4-5,6 г/см³. Операцию осаждения полиураната аммония производят при концентрации раствора диураната аммония, равной 50-80 г/л, pH 6,4-7,0, скорости подачи 200-400 л/час, порошок закиси-окиси урана получают окислением в печи предварительно измельченных до размера частиц не более 5 мм спеченных таблеток в течение 3-4 часов при температуре печи 360-380°С с расходом воздуха 100 л/час на килограмм диоксида урана. Технической задачей данного изобретения является осаждение порошка в режиме, дающем стабильные свойства порошка, снижение размеров частиц, повышение содержания добавок оборотной закиси-окиси, повышение давления прессования с одновременным принятием мер для снижения отрицательных последствий каждой используемой операции. 1 з.п. ф-лы. 2 табл.

Назначение: в ядерной технике, в частности при изготовлении оксидного ядерного топлива для тепловыделяющих элементов АЭС. Способ включает приготовление закиси-окиси с выгорающим поглотителем, приготовление пресс-порошка, прессование, спекание и шлифование. На стадии приготовления закиси-окиси с выгорающим поглотителем в качестве сырья используют как бракованные спеченные таблетки, так и шлифовальную пыль с любым отличным от номинального в таблетках содержанием поглотителя. На стадии приготовления пресс-порошка полученную закись-окись в шихту добавляют в количестве до 20 мас.%, причем достижение номинального содержания выгорающего поглотителя в таблетках достигают путем варьирования количества добавок в шихту закиси-окиси в зависимости от содержания в ней поглотителя. В результате регулируется размер и форма пор в спеченных таблетках, обеспечивается однородная пористость по объему таблетки при возможности одновременного регулирования уровня «доспекаемости» таблеток. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способу получения таблеток ядерного топлива на основе смешанного оксида (U, Pu)O₂ или (U, Th)O₂. Способ включает в себя: а) приготовление начальной смеси порошков посредством совместного измельчения порошка Р1 из UO₂ и порошка Р2 из PuO₂ или ThO₂, б) просеивание полученной смеси, в) приготовление конечной смеси порошков смешиванием подрешетного продукта с порошком Р3 из UO₂, г) таблетирование полученной конечной смеси, д) спекание таблеток, причем, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из оксидов Cr, Al, Ti, Mg и Va, Nb, их предшественников и неорганических соединений, способных привнести серу на этапе д), вводят, по меньшей мере, в один из порошков Р1, Р2, Р3 и/или, по меньшей мере, в начальную или конечную смесь порошков. Применение предложенного способа позволит получать таблетки ядерного топлива с большей однородностью и с более равномерным распределением плутонийсодержащих скоплений (U/Pu)O₂ в матрице UO ₂. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям твэлов для энергетических канальных уран-графитовых реакторов типа РБМК, в которых используется ядерное уран-эрбиевое керамическое топливо. Таблетка ядерного уран-эрбиевого керамического топлива содержит спрессованный и спеченный порошок диоксида урана (UO ₂). В состав таблетки входит эрбий в смеси с порошком диоксида урана (UO₂) в виде растворимого в диоксиде урана (UO₂) азотнокислого раствора в количестве от 0,36 до 0,64 вес.% по эрбию совместно с добавкой из порошка оксида алюминия (Al₂О₃ ) с порошком одного из оксидов следующего ряда: TiO ₂, Nb₂O₅, SiO ₂, CaO, MgO либо только одна добавка минеральных алюмосиликатов: каолин, метакаолин, галлаузит, монтмориллонит, вермикулит. Таблетка содержит добавки в количестве 0.0020÷0.10 вес.% каждого элемента по отношению к урану при соотношении: 40÷85% Al - для оксида алюминия, остальное - оксидообразующий элемент из указанного ряда оксидов. В зависимости от выбора вида оксидной или минеральной алюмосиликатной добавки из указанных рядов размер зерна таблетки составляет - 25÷50 мкм. Плотность таблетки составляет от 10,0 до 10,8 г/см³, сохранение термической стабильности геометрических размеров - в пределах 0,1÷0,3%. Эрбий в виде азотнокислого раствора гомогенно распределен по объему таблетки без образования нерастворяющихся частиц оксида эрбия. Изобретение позволяет создать таблетку ядерного уран-эрбиевого керамического топлива, имеющую гомогенное распределение эрбия в таблетке и размер зерна в диапазоне 25÷50 мкм. 3 з.п. ф-лы.