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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
Applicant: 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
Abstract: 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
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
Abstract: 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：CN107833645A
公开(公告)日：2018-03-23
申请号：CN201711021039.1
申请日：2017-10-26
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C21/02
Abstract: 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：CN107134299A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710316214.3
申请日：2017-05-08
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
Abstract: 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：CN118919112A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410968256.5
申请日：2024-07-18
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C21/04
Abstract: 本发明涉及一种氮化铀核燃料芯块的制备方法，其包括通过氢化脱氢将铀块制备成铀粉；将铀粉置于通入高纯氮气或氮气和惰性气体的混合气的加热炉中升温保温，随炉冷却形成第一粉料，第一粉料压制成第一坯体；将第一坯体置于真空气氛的高温加热炉中升温保温，随炉冷却获得第二坯体；将第二坯体制成第二粉料，将第二粉料压制成第三坯体；将第三坯体置于真空气氛的高温快速烧结炉中，升温保温，向第三坯体轴向施加恒定压力，烧结制得氮化铀核燃料芯块。根据本发明的氮化铀核燃料芯块，其根据上述的制备方法得到。根据本发明的制备方法得到的氮化铀核燃料芯块具备高致密度以及高辐照稳定的优势，可作为核反应堆的新型核燃料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117735987A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311488983.3
申请日：2023-11-09
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: C04B35/50 , C04B35/622 , C04B35/64 , G21C21/16 , G21C3/62
Abstract: 本发明提供一种基于燃料颗粒的氢化钇基体燃料元件及其制备方法以及应用，包括：通过氢化方法将金属钇块制备成氢化钇块体；将氢化钇块体研磨成50～100μm氢化钇粉末，再将其与燃料颗粒和助烧剂混合均匀，燃料颗粒体积占比为10～40％，助烧剂体积占比为2～5％；将粉末放入模具进行高温烧结，以80～100℃/min的速度升温到800～1000℃，烧结压力为35～70MPa，烧结时间为10～30min，随炉冷却，制得一种燃料颗粒弥散分布的氢化钇基体燃料元件。根据本发明制备得到的氢化钇基材燃料元件具有工作效率高，节约设计空间等优势，特别适用于小型模块化核反应堆或微型反应堆。
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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
Applicant: 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
Abstract: 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：CN107833645B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201711021039.1
申请日：2017-10-26
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C21/02
Abstract: 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
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: C04B35/50 , C04B35/624 , C04B35/626 , G21C21/02
Abstract: 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
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
Abstract: 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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