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측단면이 사다리꼴인 환형 핵연료 성형체를 마련하는 단계; 및
환형 핵연료 소결체가 얻어지도록 상기 환형 핵연료 성형체를 환원성 기체 분위기 하에서 소결하는 단계를 포함하며,
상기 환형 핵연료 성형체의 두께는, 중심축의 일 방향을 따라 감소하며, 상기 환형 핵연료 성형체의 성형밀도는 그 중심축의 일 방향에 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 환형 핵연료 성형체를 마련하는 단계는,
상기 환형 핵연료 성형체의 형상을 성형하기 위한 성형장치에 핵연료 분말 혹은 과립을 장입한 후에, 그 장입된 핵연료 분말 혹은 과립에 높은 성형밀도를 얻고자 하는 면에 대한 단방향 일축 가압 성형을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제2항에 있어서,
상기 성형 장치는,
성형영역을 제공하는 경사진 제1 내벽과 상기 제1 내벽과 연결된 제2 내벽을갖는 성형틀과,
환형의 장입공간을 형성하기 위해서 상기 성형틀의 제2 내벽과 이격되어 장착된 원통형 내심부와,
상기 성형영역에 배치될 때에 상기 환형 핵연료 성형체의 형상에 대응되는 환형의 성형 공간을 형성하는 사다리꼴 원추형 내심부와,
상기 환형의 장입공간에 위치한 대상물을 상기 성형공간에 제공하기 위해서 상기 장입공간을 따라 상기 성형 공간으로 이동가능한 환형 성형 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제3항에 있어서,
상기 단방향 일축 가압 성형은 상기 환형 성형 펀치의 이동에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단방향 일축 가압 성형 단계에서 인가되는 압력은, 1∼6 ton/㎠ 범위인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제3항에 있어서,
상기 환형 성형 펀치의 내경과 외경은 상기 성형공간의 내경과 외경보다 각각 작은 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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7
제3항에 있어서,
상기 사다리꼴 원추형 내심부의 외벽의 성형축에 대한 경사각은 상기 성형틀의 제1 내벽의 성형축에 대한 경사각보다 작은 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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8
제7항에 있어서,
상기 사다리꼴 원추형 내심부의 외벽은 성형축에 대하여 0
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제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 성형틀의 제1 내벽은 성형축에 대하여 0
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제1항에 있어서,
상기 소결하는 단계 후에 얻어진 상기 환형 핵연료 소결체의 내경 치수 공차는 13 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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11
제1항 또는 제10항에 있어서,
상기 소결하는 단계 후에 얻어진 상기 환형 핵연료 소결체의 외경 치수 공차는 13 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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12
제1항에 있어서
상기 환원성 기체는 수소기체인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 환원성 기체는, 이산화탄소, 수증기 및 불활성 기체로 이루어진 그룹으로 선택된 적어도 하나와 수소기체가 혼합된 기체인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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14
제1항에 있어서,
상기 소결하는 단계는 1600∼1800℃ 범위의 온도에서 실행되는 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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제1항에 있어서,
상기 핵연료 분말 혹은 과립은, 우라늄, 플루토늄, 토륨으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 핵분열성 물질을 함유한 세라믹 재료인 것을 특징으로 하는 환형 핵연료 소결체 제조방법
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