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핵분열성 원소(M)의 산화물인 핵연료 분말 혹은 과립을 성형하여 환형 핵연료 성형체를 제조하는 단계;
상기 환형 핵연료 성형체에 봉상 구조물을 삽입하는 단계;
상기 핵분열성 원소의 산화물이 입방정상으로 유지되면서 최종 환형 핵연료 소결체의 원하는 O/M 비(산소/핵분열성 원소)보다 높은 평형 O/M 비를 갖도록 약산화성 기체 분위기하에서 상기 봉상 구조물이 삽입된 환형 핵연료 성형체를 소결하는 단계;
상기 봉상 구조물이 삽입된 상태에서 상기 원하는 O/M 비를 갖도록 환원성 기체분위기 하에서 상기 환형 핵연료 소결체를 환원하는 단계; 및
상기 환원된 환형 핵연료 소결체에서 봉상 구조물을 분리하는 단계를 포함하는 환형 핵연료 소결체 제조 방법
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제1항에 있어서,
상기 핵분열성 원소의 산화물은 우라늄 산화물이며, 상기 원하는 O/M 비와 상기 평형 O/M 비는 각각 원하는 O/U (산소/우라늄) 비와 평형 O/U 비인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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3
제2항에 있어서,
상기 환형 핵연료 소결체의 원하는 O/U 비는 2
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4
제3항에 있어서,
상기 약산화성 기체 분위기하에서 소결되는 핵연료 성형체의 평형 O/U 비는 2
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5
제1항에 있어서,
상기 봉상 구조물은 금속 재질인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조 방법
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6
제5항에 있어서,
상기 봉상 구조물은 인코넬(inconel)계 합금인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조 방법
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7
제1항에 있어서,
상기 봉상 구조물은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조 방법
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8
제7항에 있어서,
상기 봉상 구조물은, ZrO2, ThO2, MgO, Al2O3, SiC, Si3N4, 그래파이트(graphite)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 세라믹 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조 방법
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉상 구조물의 직경은 그 봉상 구조물이 삽입되지 않은 상태로 동일한 조건에서 소결된 환형 핵연료 소결체의 가장 큰 내경과 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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10
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약산화성 기체는 이산화탄소, 수증기 및 불활성 기체로 이루어진 그룹으로 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원성 기체는 수소 기체인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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12
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소결하는 단계는, 1000∼1500℃ 범위의 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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13
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원하는 단계는 500∼1500℃ 범위의 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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14
제1항에 있어서,
상기 핵연료 분말 혹은 과립은, 우라늄, 플루토늄, 토륨으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 핵분열성 원소의 산화물인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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