х допусків по КД) змістом гадолінію в таблетках і в закису-окису, так і у вигляді «чистої» закису-окислу - U3O8.
Враховуючи, що зміст гадолінію в (U, Gd) O2 - таблетках залежно від вимог споживачів може змінюватися в широких межах (від часток відсотка до 9% і більше), при використанні (U, Gd) 3O8 кожен раз при зміні змісту гадолінію в виготовляються таблетках доводиться спеціально отримувати в необхідних кількостях (U, Gd) 3O8 з таким же, як в таблетках, змістом гадолінію.
При цьому в ряді випадків, особливо при випуску великих партій (U, Gd) O2-таблеток, виникає проблема - для отримання необхідної кількості закису-окису з необхідним вмістом гадолінію, бракованих таблеток (з яких отримують закис-окис) не вистачає і доводиться переробляти придатну продукцію, суттєво погіршуючи техніко-економічні показники виробництва.
У свою чергу використання «чистої» U3O8, істотно змінюючи характер дифузійних процесів при спіканні в системі UO2 - Gd2O3, ускладнює отримання (U, Gd) O2 - таблеток з відношенням O / (U + Gd)= 2,00, що є найважливішою вимогою до пігулок (при відношенні O / (U + Gd)=2,00 теплопровідність максимальна, а деформація, що викликається повзучістю, мінімальна, що призводить до розмірної стабільності таблеток при опроміненні. Крім того, вихід газоподібних продуктів поділу мінімальний у (U, Gd) O2 - таблетках, у яких відношення 0 / (U + Gd) близьке до 2,00), погіршуючи тим самим якість (U, Gd) O2 - таблеток.
Рішення поставленої проблеми пропонується в патенті «Спосіб виготовлення таблеток ядерного палива з вигорають поглиначем» і розглядається в наступному розділі [1].
Для досягнення глибини вигорання до 70-100 МВт · добу / кг U існуючі вимоги до уран-гадолиниевой оксидного паливу припускають середній розмір зерна 10-20 мкм, об'ємну частку відкритих пір (ОДОП) менше 1%, кисневий коефіцієнт (атомне відношення кисню до урану) 2,000-2,010. Перспективні вимоги: середній розмір зерна 25-35 мкм і більше, ОДОП менше 0,5%, кисневий коефіцієнт 2,000-2,005. Вимога збільшення розміру зерна обумовлено тим, що це призводить до ефективного зменшення виходу ГПД, а при правильно обраних добавках і їх кількостях до коректування пористості і кисневого коефіцієнта до зниження взаємодії між таблеткою ядерного палива і оболонкою, і в результаті забезпечує надійну роботу твела при підвищених вигорання . Крім того, збільшення середнього розміру зерна перешкоджає утворенню rim-структури, що виявляється при глибині вигорання вище 60 МВт · добу / кг U. У той же час збільшення зерна призводить до зростання пір і в підсумку до зниження міцності таблеток, що може призвести до підвищеної скаливаемості таблеток при спорядженні твела і при транспортних операціях. Таким чином, збільшуючи розмір зерна таблеток, необхідно оптимізувати і пористість для забезпечення необхідних характеристик міцності таблеток. Крім того, введення легуючих добавок повинно нівелювати негативний вплив оксиду гадолінію (велика крихкість і гігроскопічність, в порівнянні з паливом з діоксиду урану без оксиду гадолінію).
Рішення поставленої проблеми пропонується в патенті «Ядерне уран-гадолиниевой паливо високої вигорання на основі діоксиду урану і спосіб його одержання (варіанти)» і розглядається в наступному розділі [4].
Для уран-ербіевого керамічного палива перспективні вимоги споживача до розміру зерн...
