公开(公告)号：WO2019231046A1

公开(公告)日：2019-12-05

申请号：PCT/KR2018/009386

申请日：2018-08-16

Applicant: 한전원자력연료 주식회사

Inventor： 임광영 ,  정태식 ,  나연수 ,  이승재 ,  유종성

IPC: G21C3/62 ,  G21C21/02 ,  C01G43/025

Abstract: 본 발명은 핵열료로 사용되는 이산화우라늄 소결체의 결정립 크기 성장을 촉진시키고 핵분열 기체 흡착성능을 높이기 위해 산화물 첨가제를 함유한 소결체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 이산화우라늄에 La 2 O 3 -Al 2 O 3 -SiO 2 소결 첨가제가 첨가함으로써, 이산화우라늄 소결체의 소결 시 생성되는 액상으로 인해 물질이동이 가속화되어 결정립 성장이 촉진될 뿐만 아니라 액상의 증기압이 낮아 소결 중 휘발이 적게 되므로 효율적인 첨가제 성능을 발휘할 수 있고, 이로 인하여 결정립계를 감싸고 있는 액상이 핵분열 기체인 세슘을 효과적으로 흡착할 수 있다.

公开(公告)号：WO2021060606A1

公开(公告)日：2021-04-01

申请号：PCT/KR2019/014483

申请日：2019-10-30

Applicant: 한전원자력연료 주식회사

Inventor： 임광영 ,  정태식 ,  나연수 ,  주민재 ,  이승재 ,  김윤호

IPC: G21C3/62

Abstract: 본 발명은 핵연료로 사용되는 이산화우라늄 소결체의 핵분열 기체 흡착성능을 향상시키고, 동시에 결정립 크기 성장을 촉진시키기 위해 산화물 첨가제를 함유한 소결체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 이산화우라늄에 La2O3-Al2O3-SiO2 소결 첨가제가 첨가함으로써, 이산화우라늄 소결체의 소결 시 생성되는 액상으로 인해 물질이동이 가속화되어 결정립 성장이 촉진될 뿐만 아니라 액상의 증기압이 낮아 소결 중 휘발이 적게 되므로 효율적인 첨가제 성능을 발휘할 수 있고, 이로 인하여 결정립계를 감싸고 있는 액상이 핵분열 기체인 세슘을 효과적으로 흡착할 수 있다.

公开(公告)号：WO2019231045A1

公开(公告)日：2019-12-05

申请号：PCT/KR2018/008638

申请日：2018-07-30

Applicant: 한전원자력연료 주식회사

Inventor： 임광영 ,  이승재 ,  나연수 ,  정태식

IPC: C04B35/575 ,  C04B35/63 ,  C04B35/626

Abstract: 본 발명은 탄화규소로 이루어지는 복수개의 결정립이 서로 밀집되게 인접하여 형성되는 탄화규소 소결체로서, 상기 소결체를 이루는 결정립 계면과, 결정립 계면이 서로 만나며 형성되는 삼중점에는 Sc 및 Y 원소가 결정립 내부로 고용되지 않고 rich상으로 존재함으로써, 1950℃ 이하의 온도에서 소결이 가능하면서 동시에 EB 코팅공정 없이도 표면에 Sc 및 Y 원소를 포함하는 희토류-Si 산화물로 구성된 EB층이 형성될 뿐만 아니라, 탄화규소 기지 내부 영역까지 EB층이 생성되어 견고한 3차원적 결합을 이룸으로써, EB층의 박리현상 발생 가능성을 저감시키고, 박리가 되었을 때도 새롭게 EB층이 형성되어 산화에 의한 탄화규소 소재의 부식저항성이 크게 증가되며, 탄화규소 소재의 산화를 방지하여 탄화규소 소재의 사용 온도를 높일 수 있 것을 특징으로 하는 탄화규소 소결체를 제공하고자 한다.

公开(公告)号：WO2019107655A1

公开(公告)日：2019-06-06

申请号：PCT/KR2017/015101

申请日：2017-12-20

Applicant: 한전원자력연료 주식회사

Inventor： 정태식 ,  임광영 ,  나연수 ,  이승재 ,  목용균 ,  유종성

IPC: G21C3/62 ,  C04B35/01 ,  C04B35/64

CPC classification number: C04B35/01 ,  C04B35/64 ,  G21C3/62

Abstract: 본 발명은 수증기 분위기에서 높은 내산화성을 보이는 핵연료 소결체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 1) UO 2 분말에 SiO 2 , MnO, 및 Cr 2 O 3 로 이루어진 소결제 첨가제 분말을 첨가 혼합하여 혼합분말을 제조하는 단계; 2) 상기 혼합분말을 압축 성형하여 성형체를 만드는 단계; 및 3) 상기 성형체를 PO 2 = 10 -10 내지 10 -7 의 약산화성 분위기에서 가열하여 소결하는 단계를 포함하는 이산화우라늄 핵연료 소결체 제조 방법 그리고 UO 2 대비 SiO 2 , MnO, 및 Cr 2 O 3 로 이루어진 소결제 첨가제가 0.05 내지 0.16 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 핵연료 소결체를 포함한다. 상기와 같은 본 발명에 따르면, 우라늄산화물 분말에 실리콘, 망간, 크롬 산화물을 포함하며 핵연료 소결체 제조를 위해 소결 시 생성되는 액상이 결정립 성장을 가속화시킬 뿐만 아니라 결정립계면에 피막을 형성시켜 수증기와의 반응을 억제시켜 산화반응을 제한함으로써, 냉각재 상실사고 조건에서 피복관 취화 최대온도(peak cladding temperature, PCT)인 1204℃(≒2200℉) 부근에서 고온 수증기 산화저항성을 향상시켜 연료봉 손상에 의한 핵분열 물질 누출량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

公开(公告)号：WO2021060607A1

公开(公告)日：2021-04-01

申请号：PCT/KR2019/014543

申请日：2019-10-31

Applicant: 한전원자력연료 주식회사

Inventor： 임광영 ,  정태식 ,  나연수 ,  주민재 ,  이승재 ,  김윤호

IPC: G21C3/62

Abstract: 본 발명은 수증기 분위기에서 높은 내산화성을 보이는 핵연료 소결체 및 이의 제조방법에 관한 것으로 1) UO2 분말에 Cr2O3, MnO, 및 SiO2 로 이루어진 소결제 첨가제 분말을 첨가 혼합하여 혼합분말을 제조하는 단계 2) 상기 혼합분말을 압축 성형하여 성형체를 만드는 단계 및 3) 상기 성형체를 산소포텐셜 -581.9 내지 -218.2 kJ/mol의 약산화성 분위기에서 가열하여 소결하는 단계를 포함하는 이산화우라늄 핵연료 소결체 제조 방법 그리고 UO2 100 중량 % 대비 Cr2O3, MnO, 및 SiO2 로 이루어진 소결제 첨가제가 0.05 내지 0.16 중량 %로 함유되는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 핵연료 소결체를 포함한다. 상기와 같은 본 발명에 따르면, 우라늄산화물 분말에 크롬, 망간 산화물을 포함하며 핵연료 소결체 제조를 위해 소결 시 생성되는 액상이 결정립 성장을 가속화 시킬 뿐만 아니라 결정립계면에 피막을 형성시켜 수증기와의 반응을 억제시켜 산화반응을 제한함으로써, 냉각재 상실사고 조건에서 피복관 취화 최대온도(peak cladding temperature, PCT)인 1204℃(≒2200℉) 부근에서 고온 수증기 산화저항성을 향상시켜 연료봉 손상에 의한 핵분열 물질 누출량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

公开(公告)号：WO2019146858A1

公开(公告)日：2019-08-01

申请号：PCT/KR2018/008637

申请日：2018-07-30

Applicant: 한전원자력연료 주식회사

Inventor： 최민영 ,  나연수 ,  임광영 ,  정태식 ,  이승재 ,  목용균 ,  유종성

IPC: G21C3/04 ,  G21C21/02

Abstract: 본 발명은 원기둥 형상의 펠릿으로서, 펠릿의 상면과 저면이, 중앙에 일정한 곡면을 가지는 구면 홈 형상으로 형성되는 디쉬(dish)와, 디쉬의 테두리를 따라 수평 환형 형상으로 형성되는 랜드(land) 및, 랜드 테두리를 따라 모서리가 일정한 각도로 면취 되는 형태로 형성되는 챔퍼(chamfer)로 구성되는 핵연료 소결체에 있어서, 상기 챔퍼는 랜드 테두리에 인접되는 1차챔퍼와, 1차챔퍼 테두리를 따라 추가로 면취 되는 형태로 형성되는 2차챔퍼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수한 압축 저항성을 가지며 표면 결함이 저감되는 핵연료 소결체를 제공하고자 한다.

公开(公告)号：WO2019146857A1

公开(公告)日：2019-08-01

申请号：PCT/KR2018/008636

申请日：2018-07-30

Applicant: 한전원자력연료 주식회사

Inventor： 나연수 ,  최민영 ,  임광영 ,  이승재 ,  정태식 ,  목용균 ,  유종성

IPC: G21C3/04 ,  C04B35/10 ,  C04B38/06

Abstract: 본 발명은 UO2 분말로 제조되는 원통 형상의 소결체로서, 원통 형상의 양단 면이 양단 면의 중앙에 일정한 곡면을 가지는 구면 형상의 홈으로 형성되는 디쉬(dish)(10)와, 디쉬(10)의 테두리를 따라 원형으로 일정한 폭을 가지며 형성되며 상기 원통 형상과 직각을 이루는 평면인 숄더(shoulder)(20) 및, 숄더(20) 테두리를 따라 모서리가 면취되어 형성되는 챔퍼(chamfer)(30)로 이루어지는 핵연료 소결체에 있어서, 숄더(20)의 폭(SW)은 0.20mm ~ 0.80 mm이고, 챔퍼(30)와 수평면이 이루는 각도는 14° ~ 18°가 되어, 소결체의 형상이 개선됨으로써 소결체의 충격강도를 비약적으로 향상시켜, MPS(missing pellet surface)에 의한 PCMI(Pellet-Clad Mechanical Interaction, 펠릿-피복재 기계적 상호작용) 손상이 최소화될 수 있는 우수한 충격 저항성을 갖는 핵연료 소결체를 제공하고자 한다.