| 1 |
1
기설정된 온도로 예열된 가스를 제공하는 가스 공급부;상기 가스 공급부 상단에 구비되되, 상기 가스 공급부로부터 예열된 복수 개의 가스를 공급받아, 핵연료 제조 중간 물질인 ADU 겔로부터 변환되는 구형의 우라늄 화합물 입자 표면에 피복층을 형성하는 피복입자 제조부;상기 피복입자 제조부로부터 배출되는 가스를 제거하는 배기 가스 제거부; 및상기 피복입자 제조부의 상단에 구비되어, 피복입자 제조부 하단의 가스 공급부로 예열된 가스를 공급하되, 상기 피복입자 제조부로부터 배출되는 가스와 열교환을 통해 상기 예열이 수행되는 공급가스 예열부;를 포함하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 2 |
2
제1항에 있어서, 상기 열처리 시스템은,상기 피복입자 제조부 내에 구비되고, 구형의 핵연료 제조 중간물질 복수개가 고정되어 수용되되, 상기 구형의 핵연료 제조 중간물질이 고정되도록 내부 바닥면에 복수개의 중공부가 형성된 중간물질 수용용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 3 |
3
제2항에 있어서, 상기 중공부의 직경은 구형의 핵연료 제조 중간물질의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 4 |
4
제2항에 있어서, 상기 수용용기는 수용용기를 관통하는 고정축에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 5 |
5
제4항에 있어서, 상기 고정축의 축방향을 따라 복수개의 수용용기가 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 6 |
6
제1항에 있어서, 상기 피복입자 제조부는,원통형 하우징;상기 원통형 하우징 내부에 구비되며, 상기 핵연료 제조 중간물질이 구비되는 원료물질 장입부;상기 원료물질 장입부 외측면을 일정한 간격으로 감싸도록 형성되어, 상기 원료물질 장입부 내부를 가열 및 냉각시키는 유도 코일부;상기 원료물질 장입부 외측면에 부착되는 열전대; 및 상기 원통형 하우징을 높이 방향으로 착탈시키는 착탈부를 포함하며,상기 유도 코일부는,상기 원료물질 장입부 외측면에 삽입되도록 원통형 코일 집합체로 형성되며, 상기 원통형 코일 집합체 내부 표면에 일정한 간격으로 복수 개의 유도 코일층들을 구비하며, 상기 복수 개의 유도 코일층들 각각이 일정한 높이로 이격되어, 수평방향으로 권선되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 7 |
7
제6항에 있어서,상기 원통형 하우징은,상기 원료물질 장입부의 상부를 고정하는 제1 고정부; 및상기 원료물질 장입부의 하부를 고정하는 제2 고정부;를 포함하며,상기 제1 고정부로는,상기 핵연료 제조 중간물질이 상기 원료물질 장입부 내로 장입되는 원료 주입구;상기 원료물질 장입부 내의 가스를 상기 배기 가스 제거부로 배출시키는 가스 배출구; 및측방향으로 이동시킴으로서 상기 원료 주입구를 개폐할 수 있는 마개부가 구비되며,상기 제2 고정부로는,상기 가스 공급부로부터 공급되는 단일 또는 복수 개의 가스를 인입, 및 상기 원료물질 장입부 내에서 최종적으로 생성된 피복입자를 배출시키는 배출구 역할을 수행하는 가스 주입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 8 |
8
제1항에 있어서,상기 가스 공급부는외부로부터 제공되는 가스를 예열하도록 유도 코일이 구비된 복수 개의 반응 가스 가열부; 및상기 복수 개의 가열부 각각으로부터 예열된 단일 또는 복수 개의 반응 가스를 상기 피복입자 제조부 내에 주입하는 반응 가스 분배부를 포함하며,상기 반응 가스 분배부는,원통형 메인 가스관; 및상기 메인 가스관 측면에 꺽쇠 모양으로 연결된 단일 또는 복수 개의 보조 가스관들을 포함하며, 상기 보조 가스관들 각각으로는,제어부를 통해 반응 가스의 압력과 유량을 조절하는 조절 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 9 |
9
제8항에 있어서, 상기 메인 가스관은 보조 가스관들이 연결되는 연결부위 상단에 각각 이격되어 구분된 복수개의 냉각영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 10 |
10
제9항에 있어서, 상기 복수개의 냉각영역은 서로 상이한 온도인 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 11 |
11
제1항에 있어서,상기 가스 공급부는 피복입자 제조부로 반응 가스를 주입하기 전 반응가스가 체류할 수 있는 버퍼영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 12 |
12
제6항에 있어서, 상기 원료물질 장입부는 상부의 직경이 하부의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 13 |
13
제1항에 있어서, 상기 배기 가스 제거부가 운전되는 경우, 원료물질 장입부 내부압력이 진공상태로 유도되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 14 |
14
제7항에 있어서, 상기 가스 주입구는 방사형 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 15 |
15
제6항에 있어서, 상기 열전대는 원료물질 장입부에 형성된 열전대 삽입공간 내로 구비되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 16 |
16
제1항에 있어서,상기 배기 가스 제거부는,상기 피복입자 제조부로부터 배출되는 배기 가스를 순차적으로 원활하게 배출하도록 수행하는 진공 이젝터;상기 진공 이젝터로부터 가변되는 유속으로 분사되는 배기 가스 중, 유해 가스를 흡수할 수 있는 흡수용액 및 상기 흡수용액이 저장되는 흡수조를 포함하는 제1 배기 가스 흡수부; 및상기 흡수조 내에 잔존할 수 있는 유해 가스를 더욱 제거하는 제2 배기 가스 흡수부를 포함하며,상기 제2 배기 가스 흡수부는,흡수용액 유동펌프를 통해 상기 제1 배기 가스 흡수부 내에 수용된 흡수용액을 내부에 분사시켜 공급받는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 17 |
17
제16항에 있어서,상기 제2 배기 가스 흡수부는,원통형 하우징;상기 제1 배기 가스 흡수부로부터 흡수용액을 공급받기 위하여, 복수 개의 흡수 용액배출 노즐 및 인입 노즐로 구성되되 상기 원통형 하우징 상부에 구비되는 분사 노즐; 및상기 원통형 하우징 하단부와 체결되며, 표면에 복수 개의 미세홀이 형성된 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 18 |
18
제16항에 있어서,상기 제1 배기 가스 흡수부와 상기 제2 배기 가스 흡수부는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자 제조 열처리 시스템
|
| 19 |
19
피복입자 제조부 내부를 가열하여 내부에 장입된 핵연료 제조 중간물질(ADU 겔)을 열분해시켜 구형산화물 입자로 변환시키는 하소(calciantion) 단계(단계 1);상기 피복입자 제조부 내부에 반응가스를 공급하며 1차로 환원시킨 다음, 가열함으로서 핵연료 커널을 형성시키는 구형산화물 입자 환원 및 소결(sintering) 단계(단계 2);상기 피복입자 제조부에 증착 가스를 공급하여 상기 단계 2의 핵연료 커널 표면에 복수 개의 피복층을 형성시키는 피복(coating) 단계(단계 3); 및상기 피복입자 제조부 내의 잉여 가스 또는 폐가스 배출, 및 상기 피복입자 제조부 내부를 냉각시키기 위한 불활성 가스를 공급한 후, 제조된 핵연료 피복 입자를 배출하는 입자 배출 단계(단계 4);를 포함하는 제1항에 따른 제조 열처리 시스템을 이용한 가스로 핵연료 피복 입자의 제조방법
|
| 20 |
20
제19항에 있어서,상기 단계 3의 피복은상기 단계 2의 핵연료 커널 표면에 버퍼 층을 증착하는 제1 코팅 단계(단계 a);상기 단계 a의 버퍼 층 상에 IPyC 층을 증착하는 제2 코팅 단계(단계 b);상기 단계 b의 IPyC 층 상에 SiC층을 증착하는 제3 코팅 단계(단계단계 2c); 및상기 단계 c의 SiC 층 상에 OPyC 층을 증착하는 제4 코팅 단계(단계 d)를 포함하는 공정을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 가스로 핵연료 피복입자의 제조방법
|
