Study On the Characteristics of Milled Powder Prepared by Oxidation and Reduction Process

The characteristics of dry and wet milled powder prepared by 1 cycle OREOX (oxidation and reduction of oxide fuels) treatment were investigated using the simulated spent fuel pellet. Sintered pellets simulating spent nuclear fuel burned in reactor were fabricated from $UO_2$ powder using as a starting material in fabrication of nuclear fuel. The 1 cycle OREOX-treated powder was prepared by only one path of oxidation md reduction of the simulated pellet. Powder having average particle size of less than 1 $\mu\textrm{m}$ could be easily obtained by dry milling, but not be achieved by wet milling. And, specific surface area of dry milled pow-der was higher than that of wet milled powder. Dry milled powder formed loose agglomerate, while wet milled powder showed the shape of irregular and angular particles. Dry milled powder provided higher green density, resulting in higher sintered density of higher than 95% TD and average grain size of larger than 8 $\mu\textrm{m}$ satisfying the standard specification of sintered pellets.

산화ㆍ환원처리된 분말의 분쇄특성 연구

핵연료 원료인 $UO_2$ 분말을 사용해 원자로에서 연소된 사용후 핵연료 소결체를 모의 제조하여 1회 산화ㆍ환원처리하여 분말로 만든 후, 건ㆍ습식 attrition 분쇄에 따른 분말의 특성 및 소결성을 조사하였다. 분쇄에 의한 분말의 평균입자크기는 건식분쇄의 경우에는 1 $mu extrm{m}$ 이하인 미분말이 쉽게 생성되었으나, 습식분쇄에서는 그 이상의 분말만이 생성되었다. 그리고 분쇄분말의 비표면적은 건식분쇄한 경우가 습식분쇄한 경우 보다 높았다. 분말의 미세구조는 건식분쇄에 의해서는 느슨한 응집체가 형성되었으며, 습식분쇄 분말은 압분성이 낮은 불규칙적이고 각진 입자형태를 나타내었다. 건식분쇄에 의해서 압분체 밀도는 크게 증가하며 소결체 요구 조건을 만족하는 이론밀도의 95%이상이 되고 평균 결정립 크기가 8 $\mu\textrm{m}$이상인 소결체를 얻을 수 있었다.