[发明专利]提高核裂变气体捕获能力的核燃料用二氧化铀芯块及其制备方法

权利要求书

1.一种用于核燃料的二氧化铀芯块，其特征在于，

包含二氧化铀和核燃料添加剂，

所述核燃料添加剂包含氧化镧(La₂O₃)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)。

2.根据权利要求1所述的二氧化铀芯块，其特征在于，

相对于100重量份的所述二氧化铀，所述核燃料添加剂的含量为0.05至0.15重量份。

3.根据权利要求1所述的二氧化铀芯块，其特征在于，

相对于100重量份的所述二氧化铀，所述氧化镧的含量为0.005至0.015重量份，所述氧化铝的含量为0.015至0.045重量份，所述氧化硅的含量为0.03至0.09重量份。

4.根据权利要求1所述的二氧化铀芯块，其特征在于，

所述二氧化铀芯块的晶粒的大小为40μm以上60μm以下，基于下式1得到的Si元素挥发比率小于20％，

式1：

Si元素挥发比率(％)＝(Si元素挥发重量/Si元素添加重量)×100。

5.一种二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，包括：

(a)准备二氧化铀粉末的步骤；

(b)混合氧化镧(La₂O₃)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)以制备添加剂的步骤；

(c)向所述二氧化铀粉末中添加所述添加剂并进行混合以制备混合粉末的步骤；

(d)对所述混合粉末进行压缩成型以制备成型体的步骤；以及

(e)在还原性气氛的烧结炉内部，对所述成型体进行加热和烧结的步骤。

6.根据权利要求5所述的二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，

相对于100重量份的所述二氧化铀，所述添加剂的含量为0.05至0.15重量份。

7.根据权利要求6所述的二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，

相对于100重量份的所述二氧化铀，所述氧化镧的含量为0.005至0.015重量份，所述氧化铝的含量为0.015至0.045重量份，所述氧化硅的含量为0.03至0.09重量份。

8.根据权利要求5所述的二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，

所述(e)步骤在1730℃至1780℃的条件下进行。

9.根据权利要求5所述的二氧化铀芯块的制备方法，其特征在于，

在所述(e)步骤中，氢气注入速度保持在200ml至2,000ml/分钟。