• 제목/요약/키워드: UO$_2$ pellet

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Development Status of Accident-tolerant Fuel for Light Water Reactors in Korea

  • Kim, Hyun-Gil;Yang, Jae-Ho;Kim, Weon-Ju;Koo, Yang-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권1호
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    • pp.1-15
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    • 2016
  • For a long time, a top priority in the nuclear industry was the safe, reliable, and economic operation of light water reactors. However, the development of accident-tolerant fuel (ATF) became a hot topic in the nuclear research field after the March 2011 events at Fukushima, Japan. In Korea, innovative concepts of ATF have been developing to increase fuel safety and reliability during normal operations, operational transients, and also accident events. The microcell $UO_2$ and high-density composite pellet concepts are being developed as ATF pellets. A microcell $UO_2$ pellet is envisaged to have the enhanced retention capabilities of highly radioactive and corrosive fission products. High-density pellets are expected to be used in combination with the particular ATF cladding concepts. Two concepts-surface-modified Zr-based alloy and SiC composite material-are being developed as ATF cladding, as these innovative concepts can effectively suppress hydrogen explosions and the release of radionuclides into the environment.

Effect of thermal conductivity degradation on the behavior of high burnup $UO_2$ fuel

  • Lee, Byung-Ho;Koo, Yang-Hyun;Sohn, Dong-Seong
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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    • pp.265-270
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    • 1996
  • The temperature distribution in the pellet was obtained from beginning the general heat conduction equation. The thermal conductivity of pellet used the SIMFUEL data that made clear the effect of burnup on the thermal conductivity degradation. Since the pellet rim acts as the thermal barrier to heat flow. the pellet was subdivided into several rings in which the outer ring was adjusted to play almost the same role as the rim. The local burup in each ring except the outer ring was calculated from the power depression factor based on FASER results. whereas the rim burnup at the outer ring was achieved by the pellet averaged burnup based on the empirical relation. The rim changed to the equivalent Xe film so the predicted temperature shooed the thermal jump across the rim. The observed temperature profiles depended on linear heat generation rate. fuel burnup. and power depression factor. The thermal conductivity degradation modelling can be applied to the fuel performance code to high burnup fuel,

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산화ㆍ환원처리된 $UO_2$ 분말의 분쇄특성 연구 (Study On the Characteristics of Milled $UO_2$ Powder Prepared by Oxidation and Reduction Process)

  • 이재원;이정원
    • 자원리싸이클링
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    • 제11권4호
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    • pp.3-10
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    • 2002
  • 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.

연속형 아트리션 밀링 처리가 UO2 분말의 소결성에 미치는 영향 (The Effect of a CAM Treatment on the Sinterability of UO2 Powder)

  • 문제선;나상호;강권호;박창제;송기찬
    • 한국분말재료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.8-12
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    • 2007
  • The effect of a CAM (Continuous Attrition Mill) treatment on the sinterability of ex-ADU $UO_2$ powder was investigated. As the cycles of a CAM increased, the apparent density, specific surface area and O/U of the milled powder increased, but there particle sizes decreased. However the sintered density of the $UO_2$ pellet decreased as the cycles of the CAM increased. It is considered that the decrease of the sintered density is due to the formation of $U_3O_8$, which was produced by a CAM mechanism.

소형 산화 장치를 이용한 공급 유량별 $UO_2$ Pellet 산화 연구

  • 엄재법;김영환;윤지섭;정운관
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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    • pp.406-407
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    • 2005
  • 사용후핵연료 차세대관리공정에서는 $UO_2$ 펠렛을 균질화된 $U_{3}O_8$의 분말 형태로 되어야만 금속 전환공정에서 반응효율을 높일 수 있다. 본 연구에서는 실증용 건식분말화 장치에서 분말의 비산을 방지하면서 산화 효율을 최대한 높일 수 있는 최적 조건을 찾는데 있다고 할 수 있다. 본 연구의 실험에서 $UO_2$ 펠렛(약 90 g)에 유량별 공정 변수를 주어 최적화된 산화 조건을 조사하였다. 그 결과, $500^{\circ}C$ 에서 유량은 이론 산화량의 2배(1640 cc/min)의 조건에서 최적의 산화 효율을 보여주었다. 따라서 본 연구에서 실증용 건식분말화 장치의 비산을 방지하면서 산화 효율을 최대한 높일 수 있는 최적 유량을 결정하였다.

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