METHOD OF PRODUCING CERAMIC NUCLEAR FUEL PELLETS WITH CONTROLLED MICROSTRUCTURE

FIELD: physics.SUBSTANCE: method of producing ceramic nuclear fuel pellets with a controlled microstructure includes adding to a ready plasticiser or water at the plasticiser preparation step aqueous solutions of water-soluble aluminium and silicon compounds as dopants, forming a homogeneous mixture, mixing the obtained mixture with uranium dioxide or a mixture of uranium dioxide with a burnable absorber and/or uranium oxide concentrate, preparing moulding powder from the obtained mixture, moulding pellets, high-temperature sintering and polishing said pellets. Preferably, the water-soluble aluminium and silicon compounds used are aluminium nitrate and sodium silicate. In that case, the burnable absorber is used in amount of 0.3-15.0 wt % of the mass of uranium dioxide. In a special case, the burnable absorber used is erbium oxide or gadolinium oxide. In the special case, the uranium oxide concentrate is used in amount of not more than 30 wt % of the mass of uranium dioxide.EFFECT: high stability of the grain size of pelleted UOfuel, simple process of preparation thereof and high nuclear purity of the pellets.5 cl, 5 dwg Изобретение относится к ядерной технике, в частности к изготовлению таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов, и с наибольшей эффективностью может быть использовано при изготовлении из диоксида урана крупнозернистых топливных таблеток высокой ядерной чистоты с улучшенной и регулируемой микроструктурой. Технический результат направлен на повышение стабильности размера зерна таблетированного UO-топлива, упрощение процесса его изготовления и повышение ядерной чистоты таблеток. Способ получения таблеток ядерного керамического топлива с регулируемой микроструктурой включает введение в готовый пластификатор или в воду на этапе приготовления пластификатора водных растворов растворимых в воде соединений алюминия и кремния в качестве легирующих добавок, формирование однородной смеси, перемешивание полученной смеси с диоксидом урана или смесью диоксида урана с выгорающим поглотителем и/или закисью-окисью урана, приготовление из полученной шихты пресс-порошка, прессование таблеток, их высокотемпературное спекание и шлифование. Предпочтительно в качестве растворимых в воде соединений алюминия и кремния использовать нитрат алюминия и силикат натрия. В частном случае используют выгорающий поглотитель в количестве 0,3-15,0 мас.% от массы диоксида урана. В частном случае в качестве выгорающего поглотителя используют оксид эрбия или оксид гадо