• 제목/요약/키워드: U-phase

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네오듐 고용 이산화우라늄의 고온 산화거동 (High Temperature Oxidation Behavior of Nd-doped $UO_2$)

  • 이재원;강상준;김영환;조광훈;박근일;이정원
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.227-230
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    • 2013
  • $(U_{1-x}Nd_x)O_2$ 소결체를 $500^{\circ}C$에서 산화하여 얻은 $(U_{1-x}Ndx)_3O_8$ 분말의 상변화를 $900{\sim}1500^{\circ}C$의 공기 중에서 고온 산화 열처리를 하여 조사하였다. $1100^{\circ}C$ 이상의 온도로 산화 열처리할 경우에 Nd 농도가 높은 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상과 $U_3O_8$ 상이 생성됨을 확인하였으며, 산화 열처리 온도가 높아질수록 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상에서의 Nd 농도는 감소하였다. 산화 열처리 온도의 증가에 따라서 $U_3O_{8-w}$ 입자로부터 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 입자로의 U 양이온 및 Nd 양이온이 두 입자의 계면을 통해 농도 구배에 따른 확산에 의해서 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상 내에 U의 농도는 증가하고 Nd의 농도는 감소하게 된다. 이러한 현상은 산화 열처리 온도증가에 따라서 $U_3O_8$ 상에 대한 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상의 X-선 회절피크의 적분강도비 증가와 $(U_{1-y}Nd_y)O_{2+z}$ 상의 입자가 커지는 것과 연관하여 해석할 수 있었다.

The High Temperature Oxidation Behavior of l0wt%$Gd_2 O_3$- Doped $UO_2$

  • J.H. Yang;K.W. Kang;Kim, K.S.;K.W. Song;Kim, J.H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제33권3호
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    • pp.307-314
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    • 2001
  • The changes of weight gain, structure, morphology and uranium oxidation states in l0wt% G $d_2$ $O_3$-doped U $O_2$ during the oxidation below 475$^{\circ}C$ and heat treatment at 130$0^{\circ}C$ in air were investigated using TGA, XRD, SEM, EPMA and XPS. The room temperature ( $U_{0.86}$G $d_{0.14}$) $O_2$Cubic Phase Converted to highly distorted ( $U_{0.86}$G $d_{0.14}$)$_3$ $O_{8}$ -type sing1e Phase by oxidation at 475 $^{\circ}C$ in air. This oxidized phase was reduced by annealing at 130$0^{\circ}C$ in air. The room temperature XRD pattern of the 130$0^{\circ}C$ annealed powder revealed that ( $U_{0.86}$G $d_{0.14}$)$_3$ $O_{8}$ -type single phase was separated into Gd-depleted $U_3$ $O_{8}$ and Gd-enriched ( $U_{0.7}$G $d_{0.3}$) $O_2$$_{+x}$ type cubic phase. The reduction and phase separation by the high temperature annealing of kinetically metastable and highly deformed ( $U_{0.86}$G $d_{0.14}$)$_3$ $O_{8}$ -type phase are interpreted in terms of cation size difference between G $d^3$$^{+}$ and U according to the oxidation state of U.U.U.U.U.te of U.U.U.U.U.

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비대칭 U - 코어 고정자 구조를 가진 새로운 2상 영구자석 동기전동기의 특성해석 (Characteristic Analysis of A Novel Two-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor with Asymmetric U-core Stator Structure)

  • 조비;;권병일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1089-1090
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    • 2011
  • This paper presents a novel two-phase two-pole permanent magnet synchronous motor (PMSM) with asymmetric U-core stator structure. The construction and parameters of the novel two-phase U-core PMSM are compared with a conventional U-core single-phase PMSM (SPMSM). Then transient characteristics such as torque, back-emf, and power loss of the both PMSMs are analyzed by using 3-D Finite Element Method (FEM). Under the same condition of rated input current, synchronous speed, similar dimensions and volume, FE results show that the two-phase PMSM with U-core stator has significantly less torque ripple than single-phase U-core PMSM, with similar power loss and efficiency.

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Gd-doped UO2의 상분리 및 UO2에 고용된 Gd 함량 측정 (Phase Separation of Gd-doped UO2 and Measurement of Gd Content Dissolved in Uranium Oxide)

  • 김건식;양재호;송근우;김길무
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.916-920
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    • 2003
  • 무게 비로 6%의 Gd가 치환된 이산화 우라늄, ( $U_{0.913}$G $d_{0.087}$) $O_2$를 475$^{\circ}C$ 공기 분위기에서 산화시키고 130$0^{\circ}C$ 공기 분위기에서 열처리시킬 때 변화하는 결정 구조, 형상 등을 XRD, SEM 및 EPMA 등을 이용하여 관찰하였다. 입방계 구조의 ( $U_{0.913}$G $d_{0.087}$) $O_2$는 475$^{\circ}C$ 공기 분위기에서 사방정게 구조의 ( $U_{0.913}$G $d_{0.087}$)$_3$ $O_{8}$로 산화되었다. 저온 산화에 의해 생성된 사방정계 130$0^{\circ}C$의 고온에서 열처리하는 동안 사방정계 상과 압방정계 상으로 다시 분리되었다. XRD와 EPMA 관찰결과, 분리된 사방정계 상과 입방정계 상은 각각 $U_3$ $O_{8}$과 ( $U_{0.67}$G $d_{0.33}$) $O_{2+}$x/인 것을 확인하였다. 열처리 동안 일어나는 일련의 산화와 상 분리 과정은 상 반응식으로 나타낼 수 있다. 각 열처리 단계에서의 무게 변화비를 측정하고 상 반응식을 이용하면 (U,Gd) $O_2$에 고용되어 있는 초기 Gd 함량을 정확히 계산할 수 있다.

Phase Stability Studies of Unirradiated Al-U-10wt.%Mo Fuel at Elevated Temperature

  • Kim, Ki-Hwan;Jang, Se-Jung;Hyun suk Ahn;Park, Jong-Man;Kim, Chang-Kyu;Sohn, Dong-Seong
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.273-278
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    • 1998
  • The phase stability of atomized U-10wt. %Mo powder and the thermal compatibility of dispersed fuel meats at 40$0^{\circ}C$ and 50$0^{\circ}C$ have been characterized. Atomized U-10Mo powder has a good \ulcorner-U phase stability, and excellent thermal compatibility with aluminum matrix in a dispersion fuel. It is thought that the good phase stability is related to th large supersaturation of Mo atoms in the atomized particles. The reasons for the excellent thermal compatibility have been considered to be as follows. Before thermal decomposition of ${\gamma}$-U in particle, supersaturated Mo atoms at ${\gamma}$-U grain boundaries inhibit the diffusion of Al atoms. After thermal decomposition of ${\gamma}$-U into ${\gamma}$-U and U$_2$Mo, the intermetallic compound of U$_2$Mo seems to retard the penetration of Al atoms. The penetration mechanisms of aluminum atoms in the atomized particles are assumed be classified as (a) diffusion through the reacted layer between fuel particles and Al matrix leaving a kernel-like unreacted island and (b) diffusion along grain boundaries showing several unreacted islands and more reacted regions.

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질산-하이드라이진 매질에서 우라늄(VI)의 물질전달과 전기적 환원을 갖는 이 상계의 해석 (Analysis of a Two-Phases System of Mass Transfer and Electro-Reduction of Uranium(VI) in Nitric Acid-Hydrazine Media)

  • 김광욱;유재형;박현수;김종득;청류수부;길전선행
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권2호
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    • pp.216-225
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    • 1995
  • TBP 유기상으로 부터 질산용액으로 U(VI)의 물질 이동과 그 질산용액에서 U(VI)의 U(IV)으로 전해 환원과정을 갖는 두 상으로 구성된 계에서 U(IV)을 전해적인 방법으로 생산하기 위해 필요한 기본설계 자료로서의 운전조건 및 전극면적 계산을 위한 계의 수치해석이 수행되었다. 효과적인 U(IV)의 생산수율을 위해서는 적절한 물질전달 면적을 유지시키는 것이 전극면적을 증가시키는 것보다 중요하였으며, 전극면적과 운전시 간은 최종 수용액의 U(IV) 조성에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다 또한 여러 계의 조건에서 최종 용액의 U(IV) 생산 조건을 만족시키기 위한 최적 전극면적이 계산되었다. 수용상의 최적 질산 농도는 U(IV) 생산만을 위해서는 약 0.37M이나, 용액중의 U(IV)의 가수분해를 방지하기 위해 최소한 0.5M을 유지해야 함을 알 수 있었다.

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Investigation on reverse flow characteristics in U-tubes under two-phase natural circulation

  • Chu, Xi;Li, Mingrui;Chen, Wenzhen;Hao, Jianli
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권5호
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    • pp.889-896
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    • 2020
  • The vertically inverted U-tube steam generator (UTSG) is widely used in the pressurized water reactor (PWR). The reverse flow behavior generally exists in some U-tubes of a steam generator (SG) under both single- and two-phase natural circulations (NCs). The behavior increases the flow resistance in the primary loop and reduces the heat transfer in the SG. As a consequence, the NC ability as well as the inherent safety of nuclear reactors is faced with severe challenges. The theoretical models for calculating single- and two-phase flow pressure drops in U-tubes are developed and validated in this paper. The two-phase reverse flow characteristics in two types of SGs are investigated base on the theoretical models, and the effects of the U-tube height, bending radius, inlet steam quality and primary side pressure on the behavior are analyzed. The conclusions may provide some promising references for SG optimization to reduce the disadvantageous behavior. It is also of significance to improve the NC ability and ensure the PWR safety during some accidents.

산화우라늄의 결정구조 분석 (Crystal Structure Analysis of Uranium Oxides)

  • 김정석;최용남;이창희;김시향;이영우
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.967-972
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    • 2001
  • $UO_2$계 핵연료재료에서 O/U 비가 2.0, 2.03, 2.14, 2.19, 2.20 및 2.26인 시료들에 대한 중성자회절 데이터를 rietveld 정밀화를 이용하여 결함 및 결정구조, 온도에 따른(상온~100$0^{\circ}C$) 상변화 등을 분석하였고, 이를 상태도와 비교하였다. O/U 비가 2.14, 2.19, 2.20인 시료는 모두 $UO_{2+x}$$U_4$$O_{9}$ 두 상이 혼합된 것으로 분석되었고, 온도가 증가함에 따라 $UO_{2+x}$의 양이 증가하였다. $UO_{2+x}$는 공간군 Fm3m(a≒5.4$\AA$)으로, $U_4$$O_{9}$은 143d(a≒21.8$\AA$)로 분석되었다. $UO_{2.2}$$UO_{2.18}$에서 중성자회절 데이터를 이용한 온도에 따른 상분석 결과와 상태도로부터 예측되는 변화 경향은 대체로 일치하였으나, 부분적으로 차이를 나타내었다. 문헌에서 보고된 $U_4$$O_{9}$상의 ${\gamma}$$\longrightarrow$$\beta$$\longrightarrow$$\alpha$로의 상전이를 상분해와 연관하여 고찰하였다.고찰하였다.하였다.다.하였다.

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Thermal Compatibility of High Density U-Mo Powder Fuels Prepared by Centrifugal Atomization

  • Kim, Ki-Hwan;Ahn, Hyun-Suk;Chang, Se-Jung;Ko, Young-Mo;Lee, Don-Bae;Kim, Chang-Kyu;Kuk, Il-Hyun
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.165-170
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    • 1997
  • Samples of extruded dispersions of 24 vol.% spherical U-2wt%Mo and U-10wt.%Mo powders in an aluminum matrix were annealed for over 2,000 hours at 40$0^{\circ}C$. No significant dimensional changes occurred in the U-1025.%Mo/aluminum dispersions. The U-2wt.%Mo/aluminum dispersion, however, increased in volume by 26% after 2,000 hours at 40$0^{\circ}C$. This large volume change is mainly due to the formation of voids and cracks resulting from nearly complete interdiffusion of U-Mo and aluminum. Interdiffusion between U-10wt.%Mo and aluminum was found to be minimal. The different diffusion behavior is primarily due to the fact that U-2wt.%Mo decomposes from an as-atomized metastable r-phase(bcc) solid solution into the equilibrium r-U and U$_2$Mo two-phase structure during the experiment, whereas U-10wt.%Mo retains the metastable r-phase structure after the 2,000 hours anneal and thereby displays superior thermal compatibility with aluminum compared to U-2wt.%Mo. In addition, the molybdenium supersaturated in U-10wt.%Mo particles inhibits the diffusion of aluminum atoms along the grain boundary into the particle. Also, the dissolution of only a few Mo atoms in UAL$_3$ retards the formation of the intermediate phase, as Mo atoms need to migrate from new intermetallic compounds to unreacted islands.

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U-City사업 계획단계에서의 핵심 리스크 요인 도출 (Deriving of Major Risk Factors for Planning Phase of u-City Project)

  • 김호기;권순욱
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.139-148
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    • 2011
  • u-City사업은 기존의 도시개발 사업과 달리 IT기술과의 융합을 통하여 진행된다. 따라서 기존의 개발사업의 비하여 더 많은 복잡성, 다양성을 내포하여 더 많은 위험요인들을 내제하고 있다. 이러한 리스크 요인들을 체계적으로 확인하고 정량화하여 관리, 통제할 수 있는 리스크 관리체계에 대한 필요하다. 특히 계획단계는 그 위험 요인이 다양한 형태로 나타나게 되어 사업의 성패에 많은 영향을 주는 단계이지만, 위험요인에 대한 관리는 소극적인 형식에 머물러 있다. 이러한 상황에서 리스크 요인들의 식별과 분석을 통한 리스크관리는 가장 필요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 u-City 사업의 지속적인 성장과 성공적인 수행을 위하여 계획단계에서의 문제점과 기존의 개발사업의 리스크 요인을 분석하여, u-City 계획단계에서 관리되어야 할 리스크 인자를 식별하고 이를 통계적 기법을 활용하여 리스크의 중요도, 발생확률, 발생영향에 따라 리스크 요인을 분석하여 정량화 하였다. 이를 통하여 우선적으로 관리되어야 할 핵심리스크 요인을 도출하였으며, u-City사업의 효과적인 리스크 관리를 위한 기초자료를 마련하였다.