การพัฒนากระบวนการผลิตเม็ดเชื้อเพลิงยูเรเนียม ไดออกไซด์ โดยผ่านแอมโมเนียม ยูเรนิล คาร์บอเนต

Abstract

ได้ทดลองผลิตเม็ดเชื้อเพลิงยูเรเนียม ไดออกไซต์ โดยใช้กระบวนการผลิต ผ่านสารประกอบแอมโมเนีย ยูเรนิล คาร์บอเนต พบว่าเงื่อนไขที่ดีที่สุดในการเตรียมตะกอนแอมโมเนีย ยูเรนิล คาร์บอเนต คือ ใช้สารละลายยูเรนิล ไนเตรตเข้มข้น 200 กรัม ต่อลิตร ทำปฏิกิริยากับสารละลายผสมของสารละลายแอมโมเนียเข้มข้น 10 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณการใช้ที่พอดีทำให้สารละลายยูเรนิล ไนเตรต มีความเป็นกรดด่าง เท่ากับ 7.0 และสารละลายแอมโมเนีย คาร์บอเนตเข้มข้น 25 เปอร์เซ็นต์ ที่อัตราส่วนจำนวนโมล ของคาร์บอนและยูเรเนียมเท่ากับ 7.5 ควบคุมการทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส ตะกอนที่ได้อบให้แห้งที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส ผงยูเรเนียม ไดออกไซด์ ที่ได้นำมาอัดเป็นเม็ดตรง ไม่ต้องมีตัวประสาน แล้วเผาประสานด้วยก๊าซคาร์บอน ไดออกไซด์ ที่อุณหภูมิ 1100 องศาเซลเซียส เป็นเสลา 1 ชั่วโมง และรีดิวซ์ต่อเพื่อให้เป็น UO2 ด้วยก๊าซไฮโดรเจน ที่อุณหภูมิ 1100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง เม็ดยูเรเนียม ไดอออกไซด์ ที่ได้มีความหนาแน่นมากกว่า 91 เปอร์เซ็นต์ ของค่าทฤษฏี และมีค่าอัตราส่วนจำนวนโมล ของออกซิเจน และยูเรเนียม เท่ากับ 2.02