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公开(公告)号：CN114350997B
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202111493781.9
申请日：2021-12-08
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： 本发明提供一种铀钼铌合金燃料芯块及其制备方法以及应用，所述方法包括以下步骤：S1：通过氢化去氢的方法将金属铀锭制备成铀粉末；S2：向铀粉末中添加钼粉末和铌粉末并混合均匀，形成一种铀钼铌金属粉末，其中钼的含量为6‑8wt.％，铌的含量为1‑2wt.％，然后在5‑8吨压力下将铀钼铌金属粉末压制成毛坯；S3：将毛坯放入氩气气氛的高温加热炉中，以7‑10℃/min的速度升温到1200‑1450℃，保温1.5h‑3h，再以7‑10℃/min的速度降温到800‑1000℃，保温3‑5h，随炉冷却，最终获得γ‑U的铀钼铌合金燃料芯块。本发明的制备工艺周期短，实现了γ相稳定的铀钼铌合金的制备。
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公开(公告)号：CN112102968A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010791013.0
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： 本发明提供一种高热导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单晶涂层包覆；S3、粉体预处理：将包覆型UO2单晶颗粒以及Zr合金粉体进行加热预处理；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒筛分成粒径大小不同的两组，先将大尺寸UO2单晶颗粒、Zr合金粉体与烧结剂按照一定的体积比例放入混料罐内，喷洒一定量的粘结剂密封混合，然后将剩余的小尺寸UO2单晶颗粒与Zr合金粉体混合后一起搅拌均匀；S5、生坯压制；以及S6、高温烧结，即可获得所述高热导燃料芯块。根据本发明提供的一种高热导燃料芯块及其制备方法，可明显改善燃料芯块的热导率，进而提升燃料芯块的安全性。
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公开(公告)号：CN112102968B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202010791013.0
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： 本发明提供一种高热导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单晶涂层包覆；S3、粉体预处理：将包覆型UO2单晶颗粒以及Zr合金粉体进行加热预处理；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒筛分成粒径大小不同的两组，先将大尺寸UO2单晶颗粒、Zr合金粉体与烧结剂按照一定的体积比例放入混料罐内，喷洒一定量的粘结剂密封混合，然后将剩余的小尺寸UO2单晶颗粒与Zr合金粉体混合后一起搅拌均匀；S5、生坯压制；以及S6、高温烧结，即可获得所述高热导燃料芯块。根据本发明提供的一种高热导燃料芯块及其制备方法，可明显改善燃料芯块的热导率，进而提升燃料芯块的安全性。
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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：CN111916227B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202010789730.X
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： 本发明提供一种金属包覆燃料及其制备方法，该金属包覆燃料由内而外依次包括：核燃料核芯，疏松金属层以及致密金属层。该方法包括：S1：提供一种核燃料核芯，将其装入高温喷动床，通入氩气，使其处于流化状态；S2：改通入氢气或者氩气，或其混合气体，控制疏松金属层的前驱体在载气中的比例在5～10％V/V之间，从而在核燃料核芯表面包覆疏松金属层；S3：控制致密金属层的前驱体在载气中的比例在0.2～2％V/V之间，从而进一步包覆致密金属层；以及S4：停止通入前驱体，改通入氩气，降温，即得。根据本发明提供的金属包覆燃料具有导热性好、滞留裂变产物能力强、破损率低等优点，可有效提升核燃料安全性和经济性。
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公开(公告)号：CN111916227A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010789730.X
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： 本发明提供一种金属包覆燃料及其制备方法，该金属包覆燃料由内而外依次包括：核燃料核芯，疏松金属层以及致密金属层。该方法包括：S1：提供一种核燃料核芯，将其装入高温喷动床，通入氩气，使其处于流化状态；S2：改通入氢气或者氩气，或其混合气体，控制疏松金属层的前驱体在载气中的比例在5～10％V/V之间，从而在核燃料核芯表面包覆疏松金属层；S3：控制致密金属层的前驱体在载气中的比例在0.2～2％V/V之间，从而进一步包覆致密金属层；以及S4：停止通入前驱体，改通入氩气，降温，即得。根据本发明提供的金属包覆燃料具有导热性好、滞留裂变产物能力强、破损率低等优点，可有效提升核燃料安全性和经济性。
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公开(公告)号：CN109545414B
公开(公告)日：2020-06-05
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：CN108109710B
公开(公告)日：2019-10-01
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：CN109637682A
公开(公告)日：2019-04-16
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：CN109141969A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810941093.6
申请日：2018-08-17
申请人： 中国科学院上海应用物理研究所
IPC分类号： G01N1/10
CPC分类号： G01N1/10 , G01N2001/1031
摘要： 本发明提供一种熔盐取样装置以及一种熔盐取样方法。该熔盐取样装置用于从反应釜中快速熔盐取样，包括：竖直固定于高温炉顶部的立柱，反应釜容置于所述高温炉内，立柱具有在竖直方向上延伸的一个安装表面；固定于立柱的安装表面上的滑轨，滑轨沿着所述立柱的长度方向延伸；安装于滑轨内并可沿滑轨做往复运动的滑块；以及通过一固定臂与滑块连接的取样棒，该取样棒沿竖直方向延伸，并与下方反应釜上的取样口对准，所述取样棒通过棒体的外表面实现熔盐取样。根据本发明，提供了一种结构简易、组装快捷、操作高效、安全性提高的熔盐取样装置，并且提供了一种可最大限度保持熔盐中物相分布均匀性以及分析数据准确性的熔盐取样方法。
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