Изготовление и характеризация таблеток керамического топлива (U,Pu)O2 из порошков после термохимической денитрации азотнокислых растворов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты опытов по термохимической денитрации азотнокислых растворов U и Pu с получением смешанных формиатов урана–плутония и последующим восстановлением смеси в Ar–H2 (5 об%) с получением порошка смешанного диоксида U–Pu. Полученные продукты исследованы и охарактеризованы методами рентгеновской дифракции, флюоресценции и спектроскопии КР. По результатам проведенных анализов в порошке было идентифицировано образование как твердого раствора (U,Pu)O2 с содержанием Pu 5 мас.%, так и UO2. После обработки порошка методом вихревого смешения были изготовлены таблетки высокой плотности и с однородной структурой.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Алой

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Автор, ответственный за переписку.
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

К. Ю. Вергазов

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Email: radion.serebro@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

М. В. Горбачев

Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара

Email: radion.serebro@khlopin.ru
Россия, Москва

А. В. Давыдов

Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара

Email: radion.serebro@khlopin.ru
Россия, Москва

Р. В. Исмаилов

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Email: radion.serebro@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Орлова

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Email: radion.serebro@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

Р. А. Серебрянских

Радиевый институт им. В.Г. Хлопина

Email: radion.serebro@khlopin.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Myasoedov B.F., Kalmykov S.N., Kulyako Yu.M., Vinokurov S.E. // Geochem. Int. 2016. Vol. 54. N 13. P. 1156–1167.
  2. Курындин А.В., Поляков Р.М., Понизов А.В., Фелицын М.А., Шаповалов А.С., Шарафутдинов Р.Б., Белинский Л.Л., Иванов К.В., Суворова Е.В., Хаперская А.В. // Труды НТЦ ЯРБ. М.: НТЦ ЯРБ, 2021. 59 с.
  3. Colledge H., Sarsfield M., Taylor R., Boxall C. // Prog. Nucl. Energy. 2023. Vol. 165. ID 104903.
  4. Collins E. Advanced thermal denitration conversion processes for aqueous-based reprocessing and recycling of spent nuclear fuels // Woodhead Publishing Series in Energy. 2015. P. 313–323.
  5. Numao T., Nakayashiki H., Arai N., Miura S., Takahashi Y. // 7th Int. Conf. on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems Global 2007. Boise, Idaho, Sept. 9–13, 2007. P. 238–244.
  6. Куляко Ю.М., Трофимов Т.И., Самсонов М.Д., Перевалов C.А., Винокуров C.Е., Ильин Е. Г., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2011. T. 53. № 6. С. 509–512.
  7. Куляко Ю.М., Трофимов Т.И., Пилюшенко К.С., Маликов Д.А., Перевалов С.А., Винокуров С.Е., Савельев Б.В., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2019. T. 61. № 1. С. 3–6.
  8. Пилюшенко К.С. Получение оксидного ядерного топлива с использованием СВЧ-излучения: Дис. … к.х.н. М.: Ин-т геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, 2023. С. 121.
  9. Куляко Ю.М., Винокуров С.Е., Трофимов Т.И., Пилюшенко К.С., Маликов Д.А., Перевалов С.А., Савельев Б.В., Двоеглазов К.Н., Шадрин А.Ю., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2019. T. 61. № 6. С. 468–471.
  10. Vedder R.J. Status of Modified Direct Denitration Development. Oak Ridge: Oak Ridge National Laboratory, Milestone no. M4502030137, 2009. P. 15.
  11. Алой А.С., Абашкин А.Ю., Карпович Н.Ф., Кольцова Т.И., Красников Л.В., Мурзин А.А., Пузанская Е.А., Самойлов С.Е., Ушакова К.В., Щукин В.С. // Вопр. радиац. безопасности. 2021. № 3 (103). С. 35–46.
  12. Алой А.С., Абашкин А.Ю., Исмаилов Р.В., Кольцова Т.И., Мурзин А.А., Сапрыкин В.Ф., Хоршев А.А. // Хим. технология. 2023. Т. 24. № 1. С. 26–32.
  13. Алой А.С., Самойлов С.Е., Кольцова Т.И., Металиди М.М., Рябков Д.В., Безносюк В.И., Щукин В.С., Абашкин А.Ю. Патент RU2702095C1. 2019.
  14. Алой А.С., Самойлов С.Е., Кольцова Т.И., Металиди М.М., Рябков Д.В., Безносюк В.И., Щукин В.С., Абашкин А.Ю. Патент EA042777B1. 2023.
  15. Aloy A.S., Samoylov S.E., Koltsova T.I., Metalidi M.M., Ryabkov D.V., Beznosyuk V.I., Shchukin V.S., Abashkin A.Yu. Patent CN113056795A. 2021.
  16. Aloy A.S., Samoylov S.E., Koltsova T.I., Metalidi M.M., Ryabkov D.V., Beznosyuk V.I., Shchukin V.S., Abashkin A.Yu. Patent JP7440432B2. 2024.
  17. Collins E., Voit S., Vedder R. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/255245345. January, 2011. https://doi.org/10.2172/1024695.
  18. Haschke J.M., Siekhaus W.J. // Report LLNL-TR-410644. Febr. 18, 2009.
  19. Ананьев А.В. Поведение ионов актинидных элементов в формиатных средах: Дис. … к.х.н. М.: Ин-т физической химии АН СССР, 1985. С. 166.
  20. Угрюмов А.В. Оптимизация структуры уран-гадолиниевых таблеток в обеспечение перспективных требований новых проектов топлива ВВЭР: Дис. … к.т.н. М.: Высокотехнологический научно-исслед. ин-т неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара, 2021. 135 с.
  21. Методика измерений кислородного коэффициента оксидного ядерного топлива: 152/311-2015 МВИ. М.: ВНИИНМ, 2015.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дифрактограмма порошка, полученного при температуре стенки ТРА 160°С.

Скачать (165KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограмма порошка, полученного при температуре стенки ТРА 170°С.

Скачать (146KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Спектр КР плутонийсодержащего формиата уранила.

Скачать (216KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Спектры КР диоксида урана UO2, диоксида плутония PuO2 и смешанного уран-плутониевого оксида.

Скачать (266KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Рентгенофлуоресцентный спектр оксида урана-плутония.

Скачать (179KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Дифрактограмма оксидного порошка урана–плутония после операции восстановления.

Скачать (153KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Внешний вид спеченных таблеток. а – типичный вид таблеток из исходных порошков; б – таблетка из порошка, обработанного в АВС-150.

Скачать (129KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Фотографии структуры спеченных таблеток с разным увеличением. а, б – таблетка из исходных порошков; в, г – таблетка из порошка, обработанного в АВС-150.

Скачать (639KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024