UO2 소결체의 열적 고밀화에 관한 연구 = Study on the Thermal Densification of UO2 Pellets

국문 초록 (Abstract)

UO₂ 소결체의 열적 고밀화에 미치는 영향을 규명하기 위하여 재소결과정에 있어서의 기공의 크기와 그 분포 상태의 변화를 조사하였다. 휘발성 첨가제인 polyethylene glycol 1 weight percentage을 40μ-125μ의 범위로 분류하여 UO₂분말에 건식 혼합하여 제조한 92-96%의 이론밀도(theoretical density)를 지닌 UO₂ 소결체를 1600℃에서 10시간 동안 혼합가스(98.5N₂-1.5N₂) 분위기 내에서 재소결 결과, 2㎛ 이하의 미세기공 조직을 지닌 소결체의 경우 밀도 변화율(Δρ/ρ)은 12.3×10^(-3)인 반면, 40㎛의 조대한 기공이 존재하는 소결체의 경우 밀도 변화율이 가장 낮은 값인 Δρ/ρ=6.0×10^(-3)을 보였다.
본 실험결과 2㎛ 이하의 미세기공 조직은 열적 고밀화 현상이 크고 평균 40㎛이상의 조대한 기공조직은 안정하다는 것이 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The thermal densification of the sintered UO₂ pellets has been investigated by resintering of them in the terms of variations of pore size and pore size distribution.
The pore size and its distribution of presintered pellets were controlled by the addition of 1 weight percentage polyethylene glycol sized in the range of 40-125㎛ as a volatile pore former. The density of the pellets were in the range of 92 to 96% of theoretical density.
A review of resintering experiments at 1600℃ for 10 hours in the 98.5 v/o N₂-1.5 v/o H₂ mixed gas indicated that the pellet containing large pores with diameter of 40㎛ had the lowest fractional density change of 6.0×10^(-3), while that of 12.34×10^(-3) had been revealed in the pellet containing finer pores than 2㎛.
The observations led to the conclusion that high thermal stability was achieved by forming large pores of around 40㎛ in the pellets and high densification was induced by small pores approximately less than 2㎛.