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公开(公告)号：CN119028617A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411114578.X
申请日：2024-08-14
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
Abstract: 本发明公开一种用于基体石墨除水除氧的装置及方法，该装置包括：加热舱，内部设有加热元件和至少一个用于放置基体石墨的托盘；真空系统，用于抽出所述加热舱内的气体，以促进水分和氧气的去除；惰性气体供给气路系统，用于持续供气吹扫所述加热舱，并通过冷阱和载带去除水分和氧气；微量水氧测试系统，用于持续采样测量水氧含量；以及与加热舱相邻设置的存储箱，用于存储处理过后的基体石墨，防止基体石墨在存储过程中污染，并保持水氧含量在目标区间。根据本发明提供的方法能够在不损害基体石墨结构的前提下有效去除其中的水分和氧气，保证燃料元件在高温环境下的稳定性和安全性，特别适用于固态燃料熔盐堆等第四代核反应堆中的燃料元件制造。
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公开(公告)号：CN118919112A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202410968256.5
申请日：2024-07-18
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C21/04
Abstract: 本发明涉及一种氮化铀核燃料芯块的制备方法，其包括通过氢化脱氢将铀块制备成铀粉；将铀粉置于通入高纯氮气或氮气和惰性气体的混合气的加热炉中升温保温，随炉冷却形成第一粉料，第一粉料压制成第一坯体；将第一坯体置于真空气氛的高温加热炉中升温保温，随炉冷却获得第二坯体；将第二坯体制成第二粉料，将第二粉料压制成第三坯体；将第三坯体置于真空气氛的高温快速烧结炉中，升温保温，向第三坯体轴向施加恒定压力，烧结制得氮化铀核燃料芯块。根据本发明的氮化铀核燃料芯块，其根据上述的制备方法得到。根据本发明的制备方法得到的氮化铀核燃料芯块具备高致密度以及高辐照稳定的优势，可作为核反应堆的新型核燃料。
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公开(公告)号：CN112071444B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202010789758.3
申请日：2020-08-07
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所 , 上海核工程研究设计院股份有限公司
Abstract: 本发明提供一种二氧化铀单晶/纳米金刚石核燃料芯块及其制备方法，包括以下步骤：S1、提供一种UO2单晶；S2、UO2单晶热处理；S3、UO2单晶涂层包覆：将UO2单晶颗粒过筛处理，选取一定粒径的UO2单晶颗粒，采用化学气相沉积的方法在UO2单晶颗粒表面涂覆一层热解炭涂层；S4、粉体混合：将步骤S3制备的包覆型UO2单晶颗粒、纳米金刚石粉体与烧结剂按照一定的体积比放入混料罐内密封混合；S5、装料；以及S6、致密化烧结：将压制好的模具进行放电等离子体快速烧结，即得。根据本发明提供的方法，明显改善了燃料芯块的热导率，进而提升了二氧化铀燃料芯块的安全性。
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公开(公告)号：CN109637682B
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN201811307960.7
申请日：2018-11-05
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C19/50
Abstract: 本发明提供一种熔盐堆燃料重构的方法，包括如下步骤：S1，提供熔融的含四氟化铀的氟化物熔盐；S2，提供活性金属，通过氧化还原反应，在所述氟化物熔盐中使得活性金属氧化为金属离子，同时使得四氟化铀还原为三氟化铀；以及S3，向所述氟化物熔盐中通入六氟化铀和惰性气体的混合气体，使得六氟化铀和三氟化铀发生氧化还原反应生成四氟化铀，实现所述氟化物熔盐中铀材料的重构。特别是，将本发明所提供的方法用于钍基熔盐堆燃料重构时，还可同时实现铀材料和钍材料的重构。根据本发明，提供了一种工艺流程简单、设备成本低、避免设备管道易腐蚀、无次生污染、还能兼顾可用金属钍的重构的熔盐堆燃料重构的方法。
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公开(公告)号：CN109545409B
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN201811223099.6
申请日：2018-10-19
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C17/10
Abstract: 本发明涉及一种包覆燃料颗粒破损率的测试方法，包括步骤：选取包覆燃料颗粒的总颗粒数；在空气气氛下加热包覆燃料颗粒，阻挡承压层无破损的包覆燃料颗粒的外致密热解碳层被氧化分解以得到实心颗粒，同时，阻挡承压层有破损的包覆燃料颗粒的疏松热解碳层、内致密热解碳层和外致密热解碳层均被氧化分解以得到半空心颗粒；计算实心颗粒的第一密度和半空心颗粒的第二密度，选取密度介于第一密度和第二密度之间的液体，使实心颗粒和半空心颗粒与该液体混合，统计漂浮在液体表面的半空心颗粒的半空心颗粒数；通过半空心颗粒数除以总颗粒数得到颗粒破损率。总之，本发明所提供的检测方法操作简单准确，可以有效检测出包覆燃料颗粒中阻挡承压层的破损率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107833645B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201711021039.1
申请日：2017-10-26
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C21/02
Abstract: 本发明涉及一种钍基混合氧化物陶瓷微球的制备方法，包括在加热搅拌的情况下将硝酸铈胺或硝酸铀酰和硝酸钚固体加入到硝酸钍溶液中形成混合溶液，用氨水调节pH值形成水解溶液，水解溶液中加入增稠剂聚乙烯醇溶液并进行搅拌形成钍基混合溶胶溶液；将钍基混合溶胶溶液通过激振器分散成液滴后依次通过空气段、氨气段、最后落入氨水中形成凝胶微球；将凝胶微球置于浓氨水中加热陈化，用乙醇和稀氨水交替洗涤后再用去离子水洗涤，将洗涤后的凝胶微球单层平铺于干燥炉中，通入水蒸气升温干燥，制得干燥后的凝胶微球；将凝胶微球置于烧结炉中，在空气气氛中升温烧结得到混合氧化物陶瓷微球。本发明的制备方法能够制备元素含量分布均匀的燃料。
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公开(公告)号：CN107010955B
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201710316195.4
申请日：2017-05-08
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: C04B35/50 , C04B35/624 , C04B35/626 , G21C21/02
Abstract: 本发明涉及一种氧化钍的陶瓷微球的制备方法，包括将氨水滴加到硝酸钍溶液中形成水解溶液，滴加冰醋酸调节pH，在搅拌的情况下加入聚乙烯醇，形成氧化钍胶体溶液；将氧化钍胶体溶液分散成液滴后依次通过氦气区、氨气区、氨水区；将该分散的凝胶颗粒置于浓氨水中陈化；将陈化的凝胶颗粒和去离子水加入水热反应釜中升温反应；将水热反应后的凝胶颗粒放于干燥炉中，控制湿度升温干燥，形成干燥后的凝胶颗粒；将干燥后的凝胶颗粒放置于焙烧炉中，通入空气升温焙烧，形成焙烧后的凝胶颗粒；将该焙烧后的凝胶颗粒放置于烧结炉中，通入空气升温烧结得到陶瓷微球。本发明的制备方法通过简单的工艺制备氧化钍的陶瓷微球。
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公开(公告)号：CN106631112B
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201611245248.X
申请日：2016-12-29
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: C04B38/04 , C04B38/06 , C04B35/565 , C04B35/563 , C04B35/56
Abstract: 本发明涉及一种空心陶瓷微球的制备方法，包括提供金属球或金属氧化物球作为核芯；在高温流化床化学气相沉积装置中，在核芯上沉积形成热解碳层；在热解碳层上沉积形成碳化硅层和/或碳化硼层和/或碳化锆层，形成实心陶瓷颗粒；通过激光打孔设备，在实心陶瓷颗粒上开孔得到开孔微球，孔至少贯穿碳化硅层和/或碳化硼层和/或碳化锆层；高温氧化热处理开孔微球，除去其中的热解碳层形成无热解碳层微球；真空浸渍无热解碳层微球，除去其中的核芯形成空心陶瓷微球。根据本发明的空心陶瓷微球的制备方法，工艺简单，所得的空心陶瓷微球的粒径分布均匀、成品率高，适合大规模连续化工业生产。
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公开(公告)号：CN109545414A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811487028.7
申请日：2018-12-06
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种燃料颗粒的制备方法，包括提供球形的核芯；在所述核芯上通过化学气相沉积形成多孔碳化硅层或碳化锆层，得到多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒；将多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒浸泡在活性液中进行真空浸渍，得到化合物填充多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒；使得化合物填充多孔碳化硅层或碳化锆层包覆颗粒中的化合物分解形成可燃中子毒物氧化物或氧化钍，得到燃料颗粒。本发明还提供由上述制备方法得到的核壳型燃料颗粒。本发明通过在核芯外包覆的碳化硅层或碳化锆层来提高燃料颗粒的安全性，即堆安全性；同时通过填充在碳化硅层或碳化锆层中的可燃中子毒物氧化物或氧化钍来提高堆经济性。
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公开(公告)号：CN109545409A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811223099.6
申请日：2018-10-19
Applicant: 中国科学院上海应用物理研究所
IPC: G21C17/10
Abstract: 本发明涉及一种包覆燃料颗粒破损率的测试方法，包括步骤：选取包覆燃料颗粒的总颗粒数；在空气气氛下加热包覆燃料颗粒，阻挡承压层无破损的包覆燃料颗粒的外致密热解碳层被氧化分解以得到实心颗粒，同时，阻挡承压层有破损的包覆燃料颗粒的疏松热解碳层、内致密热解碳层和外致密热解碳层均被氧化分解以得到半空心颗粒；计算实心颗粒的第一密度和半空心颗粒的第二密度，选取密度介于第一密度和第二密度之间的液体，使实心颗粒和半空心颗粒与该液体混合，统计漂浮在液体表面的半空心颗粒的半空心颗粒数；通过半空心颗粒数除以总颗粒数得到颗粒破损率。总之，本发明所提供的检测方法操作简单准确，可以有效检测出包覆燃料颗粒中阻挡承压层的破损率。
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