| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트) |
| 권호 | 18권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
| 제목 | UO2 소결체 고온 크리프 특성에 미치는 첨가제 TiO2-MgO의 영향 |
| 초록 | 상용 원전에 사용되는 핵연료로 통상 UO2 소결체를 사용하는데, 최근에는 핵연료의 경제성을 높이고 사용후핵연료의 양을 줄이기 위하여 핵연료를 오랫동안 연소시키는 초고연소도 핵연료를 개발하고 있다. 초고연소도 핵연료 소결체의 주요 기술적인 이슈는 핵분열기체 방출 억제와 PCI(Pellet-Cladding Interaction) 특성 개선이다. 핵분열 기체 방출 억제는 큰 결정립 소결체 개발이 주 해결 방안이고 PCI 완화 소결체는 소성(plasticity)이 있는 소결체 개발이 중심을 이루고 있다. 특히 PCI 특성 개선 소결체는 고연소도 이후 핵연료 봉 파손의 주요 원인으로 밝혀지면서 점점 중요성이 높아져 가고 있다. PCI 특성 개선 소결체는 미량의 첨가제를 이용하여 소결체 고온 크리프변형을 촉진하는 방향으로 기술개발이 추진되고 있다. 본 연구에서는 첨가제 TiO2-MgO 조성, 함량 및 소결변수(온도, 시간, 산소분압)이 UO2 소결체의 밀도, 미세조직 및 결정립 크기에 미치는 영향과 고온 크리프변형 속도에 미치는 영향을 조사 하였다. UO2 에 (Ti+Mg)/U 기준으로 820 ㎍/g 첨가하고 TiO2 대 MgO 비율을 75 대 25중량%로 조절하여 1700oC에서 소결한 소결체는 첨가제를 사용하지 않은 순수 UO2 소결체에 비해 결정립 크기가 약 7배 크고, 크리프변형 속도가 약 3배 빠른 결과를 얻었다. |
| 저자 | 김건식, 이영우, 김동주, 오장수, 김종헌, 양재호 |
| 소속 | 한국원자력(연) |
| 키워드 | 핵연료; UO2 소결체; 고온 크리프; 첨가제 TiO2-MgO |
