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(a) 우라늄계 산화물과 (b) 소결 과정에서 소결체의 결정립 성장을 유도하는 첨가제의 혼합 분말로 핵연료 성형체를 형성하는 단계;상기 핵연료 성형체를 소결 온도 범위까지 승온하는 과정 동안, 상기 첨가제가 용융되지 않는 산소 분압의 분위기를 유지하는 단계; 및상기 소결 온도 범위에서 상기 핵연료 성형체를 소결하되, 소결 과정 동안 상기 첨가제의 휘발을 억제하도록 산소 분압을 증가시켜 상기 첨가제를 고상 산화물로 산화시키는 단계를 포함하고,상기 소결 온도 범위는, 상기 첨가제와 상기 고상 산화물의 공융 온도보다 높고 상기 첨가제와 상기 고상 산화물 각각의 용융온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 핵연료 성형체 중 상기 우라늄계 양이온에 대한 상기 첨가제의 양이온 또는 금속 원소의 중량비는 10~5000㎍/g인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 핵연료 성형체를 형성하는 단계에서 상기 첨가제는, 크롬 화합물, 티타늄 화합물, 니오븀 화합물 및 바나듐 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 첨가제는 금속, 산화물, 질산염을 포함하는 화합물, 스테아레이트를 포함하는 화합물, 클로라이드를 포함하는 화합물, 하이드록사이드를 포함하는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 핵연료 성형체에 상기 크롬 화합물이 첨가된 경우, 상기 유지하는 단계에서는 상기 크롬 화합물이 고상의 금속 크롬(Cr)으로 환원되는 산소 분압의 범위에서 상기 소결 온도까지 승온하고,상기 산화시키는 단계에서는 상기 금속 크롬이 고상의 크롬 산화물(Cr2O3)로 산화되는 범위까지 산소 분압을 증가시켜 소결이 종료될 때까지 증가된 산소 분압을 유지시키는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 우라늄계 산화물은, 우라늄 산화물 또는 상기 우라늄 산화물에 플루토늄 산화물, 가돌리늄 산화물, 토륨 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 분위기를 형성하는 기체는 수소 또는 상기 수소에 이산화탄소 및 수증기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기체를 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 분위기를 형성하는 기체는 산소 분압의 조절하도록 일산화탄소 및 불활성 기체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기체를 추가로 혼합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 산화시키는 단계에서는, 상기 첨가제 및 상기 고상 산화물의 액상 형성을 억제하도록 상기 소결 온도 범위에서 산소 분압을 급격하게 증가시키는 것을 특징으로 하는 핵연료 소결체의 제조방법
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