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公开(公告)号：CN109637682B
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN201811307960.7
申请日：2018-11-05
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： G21C19/50
摘要： 本发明提供一种熔盐堆燃料重构的方法，包括如下步骤：S1，提供熔融的含四氟化铀的氟化物熔盐；S2，提供活性金属，通过氧化还原反应，在所述氟化物熔盐中使得活性金属氧化为金属离子，同时使得四氟化铀还原为三氟化铀；以及S3，向所述氟化物熔盐中通入六氟化铀和惰性气体的混合气体，使得六氟化铀和三氟化铀发生氧化还原反应生成四氟化铀，实现所述氟化物熔盐中铀材料的重构。特别是，将本发明所提供的方法用于钍基熔盐堆燃料重构时，还可同时实现铀材料和钍材料的重构。根据本发明，提供了一种工艺流程简单、设备成本低、避免设备管道易腐蚀、无次生污染、还能兼顾可用金属钍的重构的熔盐堆燃料重构的方法。
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公开(公告)号：CN107833645B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201711021039.1
申请日：2017-10-26
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： G21C21/02
摘要： 本发明涉及一种钍基混合氧化物陶瓷微球的制备方法，包括在加热搅拌的情况下将硝酸铈胺或硝酸铀酰和硝酸钚固体加入到硝酸钍溶液中形成混合溶液，用氨水调节pH值形成水解溶液，水解溶液中加入增稠剂聚乙烯醇溶液并进行搅拌形成钍基混合溶胶溶液；将钍基混合溶胶溶液通过激振器分散成液滴后依次通过空气段、氨气段、最后落入氨水中形成凝胶微球；将凝胶微球置于浓氨水中加热陈化，用乙醇和稀氨水交替洗涤后再用去离子水洗涤，将洗涤后的凝胶微球单层平铺于干燥炉中，通入水蒸气升温干燥，制得干燥后的凝胶微球；将凝胶微球置于烧结炉中，在空气气氛中升温烧结得到混合氧化物陶瓷微球。本发明的制备方法能够制备元素含量分布均匀的燃料。
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公开(公告)号：CN107010955B
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201710316195.4
申请日：2017-05-08
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C04B35/50 , C04B35/624 , C04B35/626 , G21C21/02
摘要： 本发明涉及一种氧化钍的陶瓷微球的制备方法，包括将氨水滴加到硝酸钍溶液中形成水解溶液，滴加冰醋酸调节pH，在搅拌的情况下加入聚乙烯醇，形成氧化钍胶体溶液；将氧化钍胶体溶液分散成液滴后依次通过氦气区、氨气区、氨水区；将该分散的凝胶颗粒置于浓氨水中陈化；将陈化的凝胶颗粒和去离子水加入水热反应釜中升温反应；将水热反应后的凝胶颗粒放于干燥炉中，控制湿度升温干燥，形成干燥后的凝胶颗粒；将干燥后的凝胶颗粒放置于焙烧炉中，通入空气升温焙烧，形成焙烧后的凝胶颗粒；将该焙烧后的凝胶颗粒放置于烧结炉中，通入空气升温烧结得到陶瓷微球。本发明的制备方法通过简单的工艺制备氧化钍的陶瓷微球。
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公开(公告)号：CN109545414A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811487028.7
申请日：2018-12-06
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
摘要： 本发明涉及一种燃料颗粒的制备方法，包括提供球形的核芯；在所述核芯上通过化学气相沉积形成多孔碳化硅层或碳化锆层，得到多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒；将多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒浸泡在活性液中进行真空浸渍，得到化合物填充多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒；使得化合物填充多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒中的化合物分解形成可燃中子毒物氧化物或氧化钍，得到燃料颗粒。本发明还提供由上述制备方法得到的核壳型燃料颗粒。本发明通过在核芯外包覆的碳化硅层或碳化锆层来提高燃料颗粒的安全性，即堆安全性；同时通过填充在碳化硅层或碳化锆层中的可燃中子毒物氧化物或氧化钍来提高堆经济性。
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公开(公告)号：CN107134299B
公开(公告)日：2019-03-01
申请号：CN201710316214.3
申请日：2017-05-08
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
摘要： 本发明涉及一种钍基碳化物和/或钍基碳氧化物的陶瓷微球的制备方法，包括将硝酸钍溶液滴加到氨水中形成水解溶液，在水解溶液搅拌的情况下加入聚乙烯醇，形成溶胶；利用与水互溶的有机试剂分散碳粉，形成预分散的碳粉；将溶胶加入预分散的碳粉中，形成含碳胶体溶液；将含碳胶体溶液分散成液滴后依次通过氦气区、氨气区、氨水区，形成凝胶颗粒；将凝胶颗粒置于浓氨水中陈化，用去离子水洗涤，将洗涤后的凝胶颗粒放于干燥炉中，控制湿度升温干燥，形成干燥后的凝胶颗粒；以及将干燥后的凝胶颗粒放置于烧结炉中，在真空条件下升温烧结得到陶瓷微球。本发明的制备方法通过简单的工艺制备钍基碳化物和/或钍基碳氧化物的陶瓷微球。
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公开(公告)号：CN108109710A
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201711276155.8
申请日：2017-12-06
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： G21C21/02
摘要： 本发明涉及一种制备熔盐反应堆燃料盐的装置，包括与反应系统连接的供气系统和尾气处理系统，该反应系统包括容置有还原性金属的反应釜和用于对反应釜进行加热的反应加热炉，该供气系统包括向反应釜中提供惰性气体和/或UF6气体的供气设备，该尾气处理系统包括用于吸附反应釜中过量的UF6气体和尾气的处理设备。本发明还提供一种利用上述装置制备熔盐反应堆燃料盐的方法。本发明直接在熔盐中还原UF6制备UF3和/或UF4来获得燃料盐，简化燃料盐的生产流程，具有工艺流程短、操作简单灵活、无放射性粉末操作、节约原料成本、节约能源等诸多优点。
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公开(公告)号：CN113816749B
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202111227221.9
申请日：2021-10-21
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C04B35/58 , C04B35/622 , C04B35/645 , G21C21/02
摘要： 本发明涉及一种高密度U3Si2燃料的制备方法，其包括提供铀粉和硅粉；将铀粉和硅粉混合后通过研磨形成微米级以下尺寸的第一粉料；将第一粉料压制成第一坯体，升温烧结制得第二坯体；将第二坯体进行表面除杂，通过破碎、研磨制成微米级以下尺寸的第二粉料，随后将该粉料压制成第三坯体；将第三坯体放入烧结模具中，升温烧结制得高密度的高相纯度的U3Si2燃料。本发明采用多元两相加压反应，采用快速升温高温加压反应操作，不仅解决了传统液相反应产物杂相多的问题，还克服了传统多元两相反应热处理时间长、易引入杂质以及产物孔隙率大等不足，提高了U3Si2燃料的密度和纯度，有利于提升U3Si2燃料性能。
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公开(公告)号：CN112071444A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010789758.3
申请日：2020-08-07
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所 , 上海核工程研究设计院有限公司
摘要： 本发明提供一种二氧化铀单晶/纳米金刚石核燃料芯块及其制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种UO2单晶；S2、UO2单晶热处理；S3、UO2单晶涂层包覆：将UO2单晶颗粒过筛处理，选取一定粒径的UO2单晶颗粒，采用化学气相沉积的方法在UO2单晶颗粒表面涂覆一层热解炭涂层；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒、纳米金刚石粉体与烧结剂按照一定的体积比放入混料罐内密封混合；S5、装料；以及S6、致密化烧结：将压制好的模具进行放电等离子体快速烧结，即得。根据本发明提供的方法，明显改善了燃料芯块的热导率，进而提升了二氧化铀燃料芯块的安全性。
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公开(公告)号：CN111739665A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010644915.1
申请日：2020-07-07
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
摘要： 本发明涉及一种石墨球慢化熔盐堆，其包括容纳于包壳中的反射层，该反射层限定活性区，活性区包括第一区域和第二区域，液态燃料熔盐自下而上流动充满第一区域和第二区域，起到慢化作用的多个石墨球仅堆积在第一区域中。根据本发明的石墨球慢化熔盐堆，使用液态熔盐作为燃料，石墨球作为慢化剂，其一方面继承了熔盐堆的优点，降低了换料成本和技术难度，另一方面简化了制作过程，因为石墨球形状简单，制作设备小型化，入堆和出堆更加灵活，操作技术难度也大大下降。
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公开(公告)号：CN108179432B
公开(公告)日：2019-09-03
申请号：CN201711445518.6
申请日：2017-12-27
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： C25B1/00
摘要： 本发明涉及一种三氟化铀的电沉积方法，包括如下步骤：S1，提供熔融的含四氟化铀的氟化物熔盐作为电解液；S2，提供活性金属作为阳极，提供石墨或惰性金属作为阴极；S3，在阳极施加正向电流或在阳极和阴极间施加正向电压，使得阳极的活性金属发生氧化反应而溶解生成金属离子，四氟化铀在阴极发生还原反应而沉积生成三氟化铀。根据本发明的三氟化铀的电沉积方法，采用活性金属为阳极在氟化物熔盐中电沉积三氟化铀，具有制备条件温和、易于控制、操作简便和省时高产的优点。
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