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이산화우라늄 핵연료 소결체에 있어서, UO2 소결체에 첨가제로서 Mn 및 Cr 원소를 함유하고,
상기 UO2 소결체에 함유된 Mn 및 Cr 원소의 양은 상기 UO2 소결체를 기준으로 Mn/U의 중량 비율이 30~900 ㎍/g의 범위이고 Cr/U의 중량 비율이 10~700 ㎍/g의 범위이고, (Mn+Cr)/U의 중량 비율이 50~1500 ㎍/g의 범위인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체
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제1항에 있어서,
상기 UO2 소결체에 첨가제로서 Al 원소를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체
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제3항에 있어서,
상기 UO2 소결체에 함유된 Al 원소의 양은 상기 UO2 소결체를 기준으로 Al/U의 중량 비율이 0 보다 크고 100㎍/g 이하의 범위이고, (Mn+Cr+Al)/U의 중량 비율이 50~1500㎍/g 범위인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체
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이산화우라늄 핵연료 소결체를 제조하는 방법에 있어서,
Mn-화합물 및 Cr-화합물을 함유하는 첨가제 분말을 UO2 분말과 혼합하여 혼합 분말을 제조하는 단계;
상기 혼합 분말을 압축 성형하여 성형체를 제조하는 단계;
상기 성형체를 환원성 기체 분위기에서 1600~1800℃에서 소결하는 단계;를 포함하고,
상기 첨가제 분말과 UO2 분말의 혼합 분말을 제조하는 단계에서, (Mn+Cr)/U의 중량 비율이 50~1500 ㎍/g이 되도록 계량된 상기 첨가제 분말과 상기 UO2 분말로 혼합 조성하되, 상기 혼합 분말의 Mn/U 및 Cr/U 중량비는 각각 30~900 ㎍/g 및 10~700 ㎍/g의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제5항에 있어서,
상기 Mn-화합물 및 Cr-화합물은 산화물, 질화물, 스테아레이트, 클로라이드, 하이드록사이드로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 Mn-화합물 및 Cr-화합물은 각각 MnO 및 Cr2O3 인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제5항에 있어서,
상기 혼합 분말의 제조 단계에서 상기 첨가제 분말은 Al-화합물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 혼합 분말의 제조 단계에서, (Mn+Cr+Al)/U의 중량 비율이 50~1500 ㎍/g이 되도록 계량된 상기 첨가제 분말과 상기 UO2 분말로 혼합 조성하되, 상기 혼합 분말의 Mn/U, Cr/U 및 Al/U 중량비는 각각 30~900 ㎍/g, 10~700 ㎍/g, 0 보다 크고 100㎍/g 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제9항에 있어서,
상기 Mn-화합물, Cr-화합물 및 Al-화합물은 산화물, 질화물, 스테아레이트, 클로라이드, 하이드록사이드로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제11항에 있어서,
상기 Mn-화합물, Cr-화합물 및 Al-화합물은 각각 MnO, Cr2O3 및 Al2O3 인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제5항에 있어서,
상기 소결 단계에서, 상기 환원성 기체 분위기는 수소함유 기체의 분위기인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제13항에 있어서,
상기 수소함유 기체는 이산화탄소, 수증기, 불활성 기체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나와 수소기체를 혼합한 수소 함유 혼합기체인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체 제조 방법
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제13항에 있어서,
상기 수소 함유 기체 중 이산화탄소/수소 기체 부피 비 및 수증기/수소 기체 부피 비는 0
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제13항에 있어서,
상기 수소 함유 기체 중 이산화탄소/수소 기체 부피 비 및 수증기/수소 기체 부피 비는 소결 단계 동안 0 에서 0
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