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중성자흡수체인 희토류 원소(RE)가 x mol이 고용된 (U1-xREx)O2 핵연료를 400 ~ 600 ℃의 공기분위기에서 산화시켜 (U1-xREx)3O8 분말을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1의 (U1-xREx)3O8 분말을 공기분위기에서 1150 ~ 1400 ℃로 가열처리하여 (U1-yREy)O2+z 상 입자와 U3O8 상 입자가 화학적으로 결합된 분말을 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2의 (U1-yREy)O2+z 상 입자와 U3O8 상 입자가 결합된 분말을 600 ~ 800 ℃의 환원분위기에서 환원시켜 (U1-yREy)O2 상 입자와 UO2 상 입자가 결합된 분말을 제조하는 단계(단계 3);
상기 단계 3의 (U1-yREy)O2 상 입자와 UO2 상 입자가 결합된 혼합분말을 300 ~ 700 ℃의 공기분위기에서 산화시켜 U3O8 상 입자와 (U1-yREy)4O9 상 입자가 분리된 혼합분말을 제조하는 단계(단계 4);
상기 단계 4의 U3O8 상 입자와 (U1-yREy)4O9 상 입자가 분리된 혼합 분말을 175 ~ 225 ℃의 오존분위기에서 U3O8 상 입자만을 산화시켜 UO3 상 입자로 만들어서 (U1-yREy)4O9 상 입자와의 혼합분말을 제조하는 단계(단계 5)를 포함하는 자화율 차이가 큰 고농도 희토류 원소가 고용된 구산화사우라늄과 삼산화우라늄 혼합 분말의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 희토류 원소는 프라세오디뮴(Pr, Praseodymium), 네오디뮴(Nd, Neodymuim), 유로피움(Eu, Europium), 가돌리움(Gd, Gadolinium), 이트륨(Y, Yttrium), 란탄늄(La, Lanthanum), 세륨(Ce, Cerium), 디스프로슘(Dy, Dysprosium), 에르븀(Er, Erbium) 및 세마륨(Sm, Semarium)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이의 혼합인 것을 특징으로 하는 자화율 차이가 큰 고농도 희토류 원소가 고용된 구산화사우라늄과 삼산화우라늄 혼합 분말의 제조 방법
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3
제1항에 있어서, 상기 단계 1의 희토류 원소가 복합성분일 경우 x는 0
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제1항에 있어서, 상기 단계 2의 y는 0
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5
제1항에 있어서, 상기 단계 2의 z는 2
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 방법으로 제조된 자화율 차이가 큰 고농도 희토류 원소가 고용된 구산화사우라늄과 삼산화우라늄 혼합 분말로부터 고구배자기분리법을 사용하여, 제1항의 (U1-yREy)4O9 상 입자만을 선택적으로 회수하는 것을 특징으로 하는 구산화사우라늄 분리 방법
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제6항에 있어서, 상기 (U1-yREy)4O9 상 입자의 자화율은 상기 제1항의 UO3 상 입자의 자화율에 비해 60배 ~ 100배인 것을 특징으로 하는 구산화사우라늄 분리 방법
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제6항에 있어서, 상기 (U1-yREy)4O9 상 입자의 자화율은 상기 제1항의 U3O8 상 입자의 자화율에 비해 2배 ~ 8배인 것을 특징으로 하는 구산화사우라늄 분리 방법
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제6항에 있어서, 상기 고구배자기분리법은 4,000 ~ 10,000 Gauss 범위의 자장으로 수행되는 것을 특징으로 하는 구산화우라늄 분리 방법
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10
제6항의 상기 구산화사우라늄이 이 제거된 UO3 분말을 환원시키는 방법을 포함하는 UO2 핵연료 제조 방법
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제10항에 있어서, 상기 환원은 환원성기체분위기 하, 600 ~ 800 ℃에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 UO2 핵연료 제조 방법
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제11항에 있어서, 상기 환원성기체는 수소(H2), 아르곤(Ar) 또는 이의 혼합기체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 UO2 핵연료 제조 방법
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