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비산화물 세라믹 핵연료 30 내지 99 부피%와, 산화물 핵연료 1 내지 70 부피%를 포함하는 과립상(granule phase); 및 비산화물 세라믹 핵연료 1 내지 30 부피%와, 산화물 핵연료 70 내지 99 부피%를 포함하는 기지상(matrix phase);을 포함하고,상기 과립상은 상기 기지상 내에 분포되어, 기지상으로 둘러싸여 있으며,상기 비산화물 세라믹 핵연료는 일질화물 핵연료, 일탄화물 핵연료 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 산화물 핵연료는 이산화우라늄, 이산화플루토늄, 이산화토륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하고,상기 일질화물 핵연료 및 일탄화물 핵연료에서 음이온 대비 양이온의 비율은 0
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제1항에 있어서,상기 비산화물 세라믹 핵연료 및 산화물 핵연료는, 각각 과립상 및 기지상 내에서 1 nm 내지 10 ㎛의 크기를 갖는 결정립의 형태로 분포된 것인 핵연료 복합재료 소결체
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제1항에 있어서,상기 일질화물 핵연료와 일탄화물 핵연료의 양이온 원소는 우라늄, 우라늄 합금, 플루토늄, 토륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것이고, 상기 우라늄 합금은 크롬(Cr), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 실리콘(Si) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나와 우라늄의 합금인 것인 핵연료 복합재료 소결체
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(a) 비산화물 세라믹 핵연료 분말을 30 내지 99 부피%로, 산화물 핵연료 분말을 1 내지 70 부피%로 혼합하여 제1분말을 제조하는 단계;(b) 비산화물 세라믹 핵연료 분말을 1 내지 30 부피%로, 산화물 핵연료 분말을 70 내지 99 부피%로 혼합하여 제2분말을 제조하는 단계;(c) 상기 제1분말 및 상기 제2분말을 혼합하여 성형체를 형성하는 단계; 및(d) 비활성기체 분위기 또는 진공 분위기 하에서, 상기 성형체를 소결하는 단계를 포함하고,상기 비산화물 세라믹 핵연료 분말은 일질화물 핵연료, 일탄화물 핵연료 분말 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 산화물 핵연료 분말은 이산화우라늄, 이산화플루토늄, 이산화토륨 분말 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하며,상기 일질화물 핵연료 분말 및 일탄화물 핵연료 분말에서 음이온 대비 양이온의 비율은 0
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제6항에 있어서,상기 일질화물 핵연료 분말 및 일탄화물 핵연료 분말의 양이온 원소는 우라늄, 우라늄 합금, 플루토늄, 토륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것이고, 상기 우라늄 합금은, 크롬, 지르코늄, 니오븀, 티타늄, 실리콘 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나와 우라늄의 합금인 것인 핵연료 복합재료 소결체의 제조방법
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제6항에 있어서,상기 단계 (c)는, 제1분말을 이용하여 과립상을 제조하는 과립화공정을 더 포함하는 것인 핵연료 복합재료 소결체의 제조방법
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제6항에 있어서,상기 단계 (d)의 소결 온도는 1100 내지 2000℃인 것인 핵연료 복합재료소결체의 제조방법
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제6항에 있어서,상기 단계 (d)의 비활성기체는 질소 기체를 포함하는 것인 핵연료 복합재료 소결체의 제조방법
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제6항에 있어서,상기 단계 (d)의 소결은 전기로 소결, 고온가압(hot press) 소결, 고온등방가압(hot isostatic press; HIP) 소결, 극초단파로(microwave furnace) 소결, 방전플라즈마 소결(spark plasma sintering; SPS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 핵연료 복합재료 소결체의 제조방법
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제6항에 있어서,상기 제1분말 및 제2분말은 각각 첨가제로 U3Si2를 더 포함하고,상기 U3Si2는, 상기 성형체 총중량을 기준으로, 0
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제6항에 있어서,상기 제1분말 및 제2분말은 각각 첨가제로 MnO, SiO2 Y2O3, Cr2O3, Al2O3, Zr2O3, TiO2, Nb2O5 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속산화물을 더 포함하고,상기 금속산화물은, 성형체 총중량을 기준으로, 0
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