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Controlled porosity reactor fuel

1977; Elsevier BV; Volume: 64; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1016/0022-3115(77)90081-2

1873-4820

K.C. Radford, J.M. Pope,

Nuclear reactor physics and engineering

Thermally stable UO2 reactor fuel pellets have been obtained using volatile additive pore formers and high activity powders. Various additives, including uranyl and ammonium salts, have been studied, nearly all of which appear similar in effect. Due to the inherently small percentage of fine pores (<2 μm dia.) present and large grain size of pellets made by this process, it is expected that the fuel will exhibit excellent irradiation stability. Density can be controlled reproducibly by varying the amount of pore former such that fuels suitable for either LWR's or fast reactors can be prepared. The size fraction of additive does not affect the thermal response of the pellet. The size distribution of the pores can be controlled within fine limits. Des pastilles de combustible pour réacteur constituées par de l'oxyde UO2 thermiquement stable ont été élaborées en utilisant des additions volatiles formant des pores et des poudres d'activité élevée. Différents ajouts, comprenant des sels d'uranyle et d'ammonium, qui semblent presque tous avoir des effets similaires, ont été étudiés. En raison du pourcentage intrinsèquement faible de petits pores (<2 μm de diamètre) formés et de la grande taille des grains de pastilles obtenues par ce procédé, on espère que le combustible présentera une stabilité excellente vis-à-vis de l'irradiation. La densité peut être contrôlée de façon reproductible en faisant varier la teneur en ajouts formant des pores de telle sorte que ces combustibles conviennent pour les réacteurs, soit de type LWR, soit rapides. La fraction de taille des ajouts n'affecte pas la réponse thermique des pastilles. La distribution des pores peut être ajustée dans des limites très étroites. Thermisch stabile UO2-Kernbrennstofftabletten wurden mit Hilfe zusätzlicher, flüchtiger Porenbildner und hoch aktiver Pulver gewonnen. Es wurden verschiedene Zusätze, einschliesslich Uranyl- und Ammoniumsalzen untersucht; nahezu alle scheinen ähnlich in der Wirkung zu sein. Durch den inhärent kleinen Anteil feiner Poren (Durchmesser <2 μm) und die hohe Korngrösse der Tabletten, die nach dieser Methode hergestellt wurden, wird erwartet, dass der Brennstoff eine aussergewöhnliche Bestrahlungsstabilität aufweisen wird. Die Dichte kann reproduzierbar durch Variation der Menge des Porenbildners kontrolliert werden, so dass für Leichtwasser oder schnelle Reaktoren geeignete Brennstoffe hergestellt werden können. Der Grössenanteil des Zusatzes beeinflusst nicht das thermische Verhalten der Tablette. Die Porengrösseverteilung kann innerhalb geringer Grenzen kontrolliert werden.