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분위기 소결 및 환원을 연속적으로 수행하는, 금속 핵연료 회수를 위한 전해환원용 다공성 UO2 소결펠렛의 제조 방법 및 이에 따라 제조되는 다공성 UO2 소결펠렛

  • 기술번호 : KST2015148342
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 금속 핵연료 회수를 위한 전해환원용 다공성 UO2 소결펠렛의 제조 방법 및 이에 따라 제조되는 다공성 UO2 소결펠렛에 관한 것으로, 상세하게는 이산화우라늄(UO2)을 포함하는 사용 후 핵연료를 산화시켜 U3O8을 포함하는 분말을 형성하는 단계(단계 1); 상기 단계 1에서 형성된 분말을 성형하여 성형체를 제조하는 단계(단계 2); 및 상기 단계 2에서 제조된 성형체를 1000 내지 1600 ℃ 온도에서 분위기 가스로 소결한 후, 이를 냉각하는 과정 중, 환원분위기 가스로 전환하여 환원처리함으로써 다공성 UO2 소결펠렛을 형성하는 단계(단계 3)를 포함하는 금속 핵연료 회수를 위해 전해환원공정에 투입하기 위한 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 금속 핵연료 회수를 위한 전해환원용 다공성 UO2 소결펠렛의 제조 방법은 균열 등의 결함이 없는 고품질의 다공성 UO2 소결펠렛을 제조할 수 있다. 제조된 다공성 UO2 소결펠렛은 휘발성 핵분열생성물이 충분히 제거되고 O/U비가 2.00을 나타내며, 다수의 기공(pore)을 포함하여 전해환원 공정 중 전해물질의 침투가 용이하여 전해 환원 속도를 증가시킬 수 있다.
Int. CL G21F 9/28 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020110133508 (2011.12.13)
출원인 한국원자력연구원, 한국수력원자력 주식회사
등록번호/일자 10-1265258-0000 (2013.05.10)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20130516) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.12.13)
심사청구항수 12

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국원자력연구원 대한민국 대전광역시 유성구
2 한국수력원자력 주식회사 대한민국 경상북도 경주시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 나상호 대한민국 대전광역시 유성구
2 신진명 대한민국 대전광역시 유성구
3 박장진 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이원희 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠빌딩*차 ***호 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국원자력연구원 대전광역시 유성구
2 한국수력원자력 주식회사 경상북도 경주시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2011.12.13 수리 (Accepted) 1-1-2011-0988301-16
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2012.06.22 수리 (Accepted) 4-1-2012-5134067-95
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.12.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0747290-31
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.12.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-1064610-50
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2012.12.21 수리 (Accepted) 1-1-2012-1064607-12
6 등록결정서
Decision to grant
2013.05.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0303436-54
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.09.16 수리 (Accepted) 4-1-2014-5109542-64
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.03.18 수리 (Accepted) 4-1-2016-5034922-43
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번호 청구항
1 1
이산화우라늄(UO2)을 포함하는 사용 후 핵연료를 산화시켜 U3O8을 포함하는 분말을 형성하는 단계(단계 1);상기 단계 1에서 형성된 분말을 성형하여 성형체를 제조하는 단계(단계 2); 및상기 단계 2에서 제조된 성형체를 1000 내지 1600 ℃ 온도에서 분위기 가스로 소결한 후, 이를 냉각하는 과정 중, 환원분위기 가스로 전환하여 환원처리함으로써 다공성 UO2 소결펠렛을 형성하는 단계(단계 3)를 포함하는 금속 핵연료 회수를 위해 전해환원공정에 투입하기 위한 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 단계 3의 소결을 수행하기 전, 단계 2에서 형성된 성형체를 소결온도까지 단계적으로 가열하여 핵분열 생성물을 포집하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 핵연료 회수를 위해 전해환원공정에 투입하기 위한 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 단계 1의 산화는 400 내지 500 ℃ 온도에서 산화분위기하에 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 핵연료 회수를 위해 전해환원공정에 투입하기 위한 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
4 4
제1항에 있어서, 상기 단계 2의 성형체 제조는 100 내지 500 MPa의 성형압력 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 핵연료 회수를 위해 전해환원공정에 투입하기 위한 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
5 5
제1항에 있어서, 상기 단계 3의 소결은 공기, 이산화탄소, 질소 및 아르곤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 분위기하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 핵연료 회수를 위해 전해환원공정에 투입하기 위한 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
6 6
제1항에 있어서, 상기 단계 3의 소결은 1 내지 10 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 핵연료 회수를 위해 전해환원공정에 투입하기 위한 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
7 7
제1항에 있어서, 상기 단계 3의 환원 분위기는 수소가스 분위기인 것을 특징으로 하는 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
8 8
제1항에 있어서, 상기 단계 3의 소결 및 환원은 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 다공성 UO2 소결펠렛의 제조방법
9 9
제1항의 제조방법으로 제조되는 다공성 UO2 소결펠렛
10 10
제9항에 있어서, 상기 다공성 UO2 소결펠렛의 밀도는 45 내지 85 % 이론밀도(T
11 11
제9항에 있어서, 상기 다공성 UO2 소결펠렛의 밀도는 65 내지 75 % 이론밀도(T
12 12
제1항의 제조방법에 따라 제조되는 다공성 UO2 소결펠렛을 고온용융염에 침지시키는 단계; 및 전기를 흘려주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해환원 수행방법
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1 US2013175719 US 미국 DOCDBFAMILY
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학부 한국원자력연구원 원자력연구개발사업 고도 전처리 단위공정 기술개발