Email this article Production and Characterization of (U,PU)O2 ceramic fuel pellets from powders after thermochemical denitration of nitric acid solution
- Authors: Aloy A.S.1, Vergazov K.Y.1, Gorbachev M.V.2, Davydov A.V.2, Ismailov R.V.1, Orlova V.A.1, Serebryanskikh R.A.1
-
Affiliations:
- Khlopin Radium Institute
- Bochvar High-Tech Research Institute of Inorganic Materials
- Issue: Vol 66, No 6 (2024)
- Pages: 528-537
- Section: Articles
- URL: https://permmedjournal.ru/0033-8311/article/view/681265
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0033831124060029
- ID: 681265
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
The results of thermochemical denitration of U and Pu nitric acid solutions to obtain mixed salts of uranium-plutonium formates and subsequent reduction in Ar–H2 (5 vol %) of the mixture to obtain a powder of mixed U–Pu dioxide are presented. The obtained products were investigated and characterized by X-ray diffraction, fluorescence, and Raman spectroscopy. According to the analysis results, a (U,Pu)O2 solid solution containing 5 wt % Pu was obtained, and UO2 was identified in the powder. After processing the powder by vortex mixing, pellets of high density with a homogeneous structure were produced.
Keywords
Full Text
About the authors
A. S. Aloy
Khlopin Radium Institute
Author for correspondence.
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Russian Federation, St. Petersburg
K. Yu. Vergazov
Khlopin Radium Institute
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Russian Federation, St. Petersburg
M. V. Gorbachev
Bochvar High-Tech Research Institute of Inorganic Materials
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Russian Federation, Moscow
A. V. Davydov
Bochvar High-Tech Research Institute of Inorganic Materials
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Russian Federation, Moscow
R. V. Ismailov
Khlopin Radium Institute
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Russian Federation, St. Petersburg
V. A. Orlova
Khlopin Radium Institute
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Russian Federation, St. Petersburg
R. A. Serebryanskikh
Khlopin Radium Institute
Email: radion.serebro@khlopin.ru
Russian Federation, St. Petersburg
References
- Myasoedov B.F., Kalmykov S.N., Kulyako Yu.M., Vinokurov S.E. // Geochem. Int. 2016. Vol. 54. N 13. P. 1156–1167.
- Курындин А.В., Поляков Р.М., Понизов А.В., Фелицын М.А., Шаповалов А.С., Шарафутдинов Р.Б., Белинский Л.Л., Иванов К.В., Суворова Е.В., Хаперская А.В. // Труды НТЦ ЯРБ. М.: НТЦ ЯРБ, 2021. 59 с.
- Colledge H., Sarsfield M., Taylor R., Boxall C. // Prog. Nucl. Energy. 2023. Vol. 165. ID 104903.
- Collins E. Advanced thermal denitration conversion processes for aqueous-based reprocessing and recycling of spent nuclear fuels // Woodhead Publishing Series in Energy. 2015. P. 313–323.
- Numao T., Nakayashiki H., Arai N., Miura S., Takahashi Y. // 7th Int. Conf. on Advanced Nuclear Fuel Cycles and Systems Global 2007. Boise, Idaho, Sept. 9–13, 2007. P. 238–244.
- Куляко Ю.М., Трофимов Т.И., Самсонов М.Д., Перевалов C.А., Винокуров C.Е., Ильин Е. Г., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2011. T. 53. № 6. С. 509–512.
- Куляко Ю.М., Трофимов Т.И., Пилюшенко К.С., Маликов Д.А., Перевалов С.А., Винокуров С.Е., Савельев Б.В., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2019. T. 61. № 1. С. 3–6.
- Пилюшенко К.С. Получение оксидного ядерного топлива с использованием СВЧ-излучения: Дис. … к.х.н. М.: Ин-т геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, 2023. С. 121.
- Куляко Ю.М., Винокуров С.Е., Трофимов Т.И., Пилюшенко К.С., Маликов Д.А., Перевалов С.А., Савельев Б.В., Двоеглазов К.Н., Шадрин А.Ю., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2019. T. 61. № 6. С. 468–471.
- Vedder R.J. Status of Modified Direct Denitration Development. Oak Ridge: Oak Ridge National Laboratory, Milestone no. M4502030137, 2009. P. 15.
- Алой А.С., Абашкин А.Ю., Карпович Н.Ф., Кольцова Т.И., Красников Л.В., Мурзин А.А., Пузанская Е.А., Самойлов С.Е., Ушакова К.В., Щукин В.С. // Вопр. радиац. безопасности. 2021. № 3 (103). С. 35–46.
- Алой А.С., Абашкин А.Ю., Исмаилов Р.В., Кольцова Т.И., Мурзин А.А., Сапрыкин В.Ф., Хоршев А.А. // Хим. технология. 2023. Т. 24. № 1. С. 26–32.
- Алой А.С., Самойлов С.Е., Кольцова Т.И., Металиди М.М., Рябков Д.В., Безносюк В.И., Щукин В.С., Абашкин А.Ю. Патент RU2702095C1. 2019.
- Алой А.С., Самойлов С.Е., Кольцова Т.И., Металиди М.М., Рябков Д.В., Безносюк В.И., Щукин В.С., Абашкин А.Ю. Патент EA042777B1. 2023.
- Aloy A.S., Samoylov S.E., Koltsova T.I., Metalidi M.M., Ryabkov D.V., Beznosyuk V.I., Shchukin V.S., Abashkin A.Yu. Patent CN113056795A. 2021.
- Aloy A.S., Samoylov S.E., Koltsova T.I., Metalidi M.M., Ryabkov D.V., Beznosyuk V.I., Shchukin V.S., Abashkin A.Yu. Patent JP7440432B2. 2024.
- Collins E., Voit S., Vedder R. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/255245345. January, 2011. https://doi.org/10.2172/1024695.
- Haschke J.M., Siekhaus W.J. // Report LLNL-TR-410644. Febr. 18, 2009.
- Ананьев А.В. Поведение ионов актинидных элементов в формиатных средах: Дис. … к.х.н. М.: Ин-т физической химии АН СССР, 1985. С. 166.
- Угрюмов А.В. Оптимизация структуры уран-гадолиниевых таблеток в обеспечение перспективных требований новых проектов топлива ВВЭР: Дис. … к.т.н. М.: Высокотехнологический научно-исслед. ин-т неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара, 2021. 135 с.
- Методика измерений кислородного коэффициента оксидного ядерного топлива: 152/311-2015 МВИ. М.: ВНИИНМ, 2015.
Supplementary files
