Керамическое ядерное топливо, диспергированное в матрице из металлического сплава - заявка 2016143823 на патент на изобретение в РФ

1. Способ изготовления тепловыделяющего элемента с ядерным топливом и металлокерамической топливной матрицей, в котором:
расплавляют один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива с получением расплавленного металлического сплава;
добавляют керамические частицы в расплавленный металлический сплав с получением смеси;
энергично перемешивают смесь;
осуществляют сифонную разливку смеси в форму; и
оставляют смесь затвердевать в форме с получением тепловыделяющего элемента с ядерным топливом и металлокерамической топливной матрицей.
2. Способ по п. 1, где перемешивание включает взбалтывание смеси с получением по существу однородного распределения частиц.
3. Способ по п. 1, где керамические частицы включают измельченное отработанное ядерное топливо из легководного реактора, оксид тория, оксид америция и их комбинации.
4. Способ по п. 1, где керамические частицы включают оксид тория, оксид америция и их комбинации.
5. Способ по п. 1, где форма содержит цилиндрическое отверстие со стержнем приблизительно в центре этого цилиндрического отверстия.
6. Способ по п. 5, где полученный тепловыделяющий элемент с ядерным топливом и металлокерамической топливной матрицей, представляет собой кольцевой тепловыделяющий элемент с ядерным топливом и металлокерамической топливной матрицей.
7. Способ по п. 1, где форма содержит одну или более циркониевых трубок, плотно вставленных в отверстия в форме.
8. Способ по п. 7, где полученный тепловыделяющий элемент представляет собой тепловыделяющий элемент с ядерным топливом и металлокерамической топливной матрицей, заключенный в циркониевую оболочку.
9. Способ по п. 1, где распределение керамических частиц в металлокерамической топливной матрице остается однородным после того, как смесь оставляют затвердевать путем быстрого замораживания.
10. Способ по п. 1, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает уран.
11. Способ по п. 1, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает (i) уран, и (ii) цирконий или молибден.
12. Способ по п. 1, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает смеси урана и трансурановых элементов.
13. Способ изготовления тепловыделяющего элемента с ядерным топливом и металлокерамической топливной матрицей, в котором:
расплавляют один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива с получением расплавленного металлического сплава;
добавляют керамические частицы в расплавленный металлический сплав с получением смеси;
энергично перемешивают смесь;
осуществляют литье под давлением смеси в форму; и
оставляют смесь затвердевать в форме с получением тепловыделяющего элемента с ядерным топливом и металлокерамической топливной матрицей.
14. Способ по п. 13, где перемешивание включает взбалтывание расплавленного металлического сплава с достижением однородного смешивания керамических частиц в расплавленном металлическом сплаве.
15. Способ по п. 13, где измельченные керамические частицы включают отработанное ядерное топливо из легководного реактора.
16. Способ по п. 13, где измельченные керамические частицы включают оксид тория.
17. Способ по п. 13, где смесь оставляют затвердевать путем замораживания.
18. Способ по п. 13, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает уран.
19. Способ по п. 13, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает уран и цирконий.
20. Способ по п. 13, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает смеси урана и трансурановых элементов.
21. Способ изготовления тепловыделяющего элемента с металлическим ядерным топливом, в котором добавляют сырьевые материалы металлического ядерного топлива в виде частиц;
добавляют керамические частицы в сырьевые материалы металлического ядерного топлива в виде частиц;
смешивают измельченные керамические частицы с сырьевыми материалами металлического ядерного топлива в виде частиц с получением однородной смеси; и
прессуют смесь в стальную оболочку.
22. Способ по п. 21, где керамические частицы включают измельченное отработанное ядерное топливо из легководного реактора.
23. Способ по п. 21, где измельченные керамические частицы включают оксид тория, оксид америция и их комбинации.
24. Способ по п. 21, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает частицы урана.
25. Способ по п. 21, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает частицы урана и циркония.
26. Способ по п. 21, где один или более сырьевых материалов металлического ядерного топлива включает смеси частиц урана и трансурановых элементов.
Наверх