Fabrication of high density UO2 fuel pellets involving sol-gel microsphere pelletisation and low temperature sintering

Ganguly, C.; Basak, U.

doi:10.1016/0022-3115(91)90384-j

Cited by 26 publications

(8 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Upaya yang dilakukan untuk memenuhi tuntutan di atas antara lain melalui fabrikasi pelet UO2 berbentuk annular [6] dan pemberian dopan [2,[7][8] untuk meningkatkan konduktivitas termal, fabrikasi pelet UO2 dengan jumlah pori tertutup dengan ukuran tertentu untuk meminimalkan pelepasan gas hasil fisi dan mengakomodasi swelling [9][10][11] . Segala upaya untuk peningkatan kehandalan pelet UO2 yang dilakukan tetapi kemampuan pencapaian densitas yang dipersyaratkan oleh reaktor pengguna wajib dipertahankan [2,12] .…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Pada proses kompaksi serbuk UO2 dibutuhkan pengungkungan untuk melindungi pekerja dari radiotoxic dust hazard yang ditimbulkan [9][10][11]13] . Selain itu, ukuran serbuk UO2 dari jalur ADU (Amonium diuranat) diperoleh berukuran halus dan bersifat menggumpal (non free flowing) sehingga membutuhkan proses untuk membuat bentuk granular sebelum dilakukan kompaksi akhir [9,14] .…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Homogenitas ini sangat dibutuhkan terutama saat peletisasi menggunakan campuran oksida atau peletisasi serbuk UO2 dengan penambahan dopan. Pelet UO2 dengan komposisi yang seragam dan distribusi pori tertutup yang merata akan memberikan kemampuan pengungkungan gas hasil fisi yang merata di seluruh bagian pelet dan dapat mengakomodasi swelling pelet saat diiradiasi [9][10] . Kelebihan ini dapat dicapai dengan melakukan proses peletisasi menggunakan mikrospir yang porus [16] dengan particle crushing strength yang rendah (soft particle) [9,11,14] .…”

Section: Pendahuluanunclassified

See 2 more Smart Citations

Perbandingan Densitas Pelet Uo2 Hasil Peletisasi Menggunakan Serbuk Dan Mikrospir

Mutiara¹,

Rachmawati²,

Masrukan³

2016

urania

View full text Add to dashboard Cite

ABSTRAK PERBANDINGAN DENSITAS PELET UO2 HASIL PELETISASI MENGGUNAKAN SERBUK DAN MIKROSPIR UO2.Telah dilakukan pengembangan proses peletisasi menggunakan mikrospir UO2 sebagai pengganti serbuk UO2. Mikrospir bersifat speris, free flowing, porus dengan kekerasan tertentu (soft particle). Keunggulan penggunaan mikrospir pada proses peletisasi adalah tidak menimbulkan debu saat kompaksi dan lebih efektif dalam pengepakan sehingga tidak membutuhkan proses granulasi dan pelumas padat. Dihipotesakan bahwa penggunaan mikrospir UO2 dalam proses peletisasi akan memberikan densitas pelet sinter yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan serbuk UO2 pada parameter proses peletisasi yang sama. Mikrospir UO2 yang digunakan pada peletisasi ini berukuran 900 µm dan crushing strength 2,0 N/partikel , sedangkan serbuk UO2 yang digunakan berukuran antara 150-850 µm. Proses peletisasi mikrospir UO2 dan serbuk UO2 dilakukan dengan memvariasikan tekanan kompaksi antara 200 Mpa hingga 500 MPa dan disinter pada temperatur 1100 °C selama 6 jam dalam suasana campuran gas hidrogen dan nitrogen. Karakterisasi dilakukan pada pelet mentah dan pelet sinter mikrospir UO2 dan serbuk UO2 yang meliputi pengukuran dimensi, penimbangan berat dan pengukuran densitas. Pada variasi tekanan kompaksi diperoleh pelet mentah dan pelet sinter mikrospir UO2 dengan densitas lebih tinggi dibandingkan hasil peletisasi serbuk UO2. Diperoleh hasil bahwa densitas pelet mentah baik hasil kompaksi serbuk UO2 maupun mikrospir UO2 meningkat dengan bertambahnya tekanan kompaksi. Densitas pelet mentah mikrospir UO2 berkisar antara 82,1 -84,2 %TD. Pada kondisi penyinteran yang sama, baik kompakan serbuk UO2 maupun kompakan mikrospir UO2 memperlihatkan densitas meningkat dengan semakin besar tekanan proses kompaksi. Dari penelitian ini belum diperoleh pelet sinter UO2 dengan densitas sesuai persyaratan reaktor pengguna sehingga diperlukan penelitian lanjutan terkait parameter proses peletisasi dan spesifikasi mikrospir UO2 yang efektif dalam memberikan pelet sinter UO2 dengan densitas sesuai persyaratan.Kata kunci: peletisasi, UO2, mikrospir, serbuk, densitas.

show abstract

Section: Pendahuluanunclassified

See 1 more Smart Citation

Perbandingan Densitas Pelet Uo2 Hasil Peletisasi Menggunakan Serbuk Dan Mikrospir

Mutiara¹,

Rachmawati²,

Masrukan³

2016

urania

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…SS particles with limited particle size, size distribution, shape, and density are manufactured by water atomization, gas atomization, and centrifugal atomization (or hybrid gas-water atomization) processes [16][17][18][19]. Soft and hard monodisperse UO 2 microspheres can be obtained by the sol-gel process [5,14,20]. Thus, the manufacture of metallic and ceramic microspheres in this R&D seeks to contribute to the development of the fabrication process of an advanced nuclear fuel represented by the dispersion of UO 2 in a stainless steel (SS) matrix.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Porous Stainless Steel Microsphere Synthesis by a Nonconventional Powder Metallurgy Process Useful in the Cermet-Type Advanced Nuclear Fuel Fabrication

Ribeiro

Ríos

Santos

2023

Journal of Nanomaterials

View full text Add to dashboard Cite

The fabrication of SS (stainless steel)-UO2 cermet-type advanced nuclear fuel pellets suitable for use in power reactors depends on the development of metallic (SS), ceramic (UO2), and cermet (SS-UO2) microspheres with special characteristics. In this work, a nonconventional powder metallurgy process was developed to produce porous SS microspheres aiming to contribute to solve the bottlenecks found in the SS-UO2 cermet pellet manufacturing. SS, UO2, and SS-UO2 microspheres and SS-UO2 cermet pellets were fabricated and characterized (XRD, EDX, EDS, and SEM). Hard (153 ± 5 µm; 132.2 ± 24.7 MPa; 72% TD) and soft (216 ± 10 µm; 1.3 ± 0.4 MPa; 17% TD) SS, hard (176 ± 6 µm; 147.4 ± 25.0 MPa; 99% TD) UO2, and cermet (SS-UO2) microspheres were obtained. The soft porous SS microspheres did not micronize properly in situ, but their high compressibility favors the compaction of the green SS-UO2 cermet pellet; in this pellet, the UO2 microspheres behaved as rigid inclusions. This favored the obtainment of sintered SS-UO2 cermet pellets with high geometric densities (93% TD), excellent metal–ceramic interaction, and the preservation of the physical integrity of the UO2 microspheres. The usage of high fractions of the SS-UO2 cermet microspheres obtained mixed with low fractions of the said soft porous SS microspheres is already under development. This will enable the fabrication of SS-UO2 cermet pellets with a volume fraction greater than 42 vol% UO2, a homogeneous distribution of UO2 microspheres in the metallic matrix, and null connection between them. The oxide–metal reduction mechanisms were discussed. The applicability of the process is already being explored in the manufacture of porous NdFeB microspheres.

show abstract

“…[10][11][12] Pelletization of soft porous microspheres with a low crushing strength leads to the synthesis of homogeneous and dense sintered pellets (≥94% TD). The SGMP process was then studied for the elaboration of UO 2 pellets 13,14 and mixed uranium, cerium or plutonium oxide pellets for liquidmetal cooled fast-breeder reactors (LMFBR). In these studies, cerium was used as a surrogate of plutonium.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Calcined resin microsphere pelletization (CRMP): A novel process for sintered metallic oxide pellets

Remy¹,

Picart²,

Grandjean³

et al. 2012

Journal of the European Ceramic Society

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Fabrication of high density UO2 fuel pellets involving sol-gel microsphere pelletisation and low temperature sintering

Cited by 26 publications

References 7 publications

Perbandingan Densitas Pelet Uo2 Hasil Peletisasi Menggunakan Serbuk Dan Mikrospir

Perbandingan Densitas Pelet Uo2 Hasil Peletisasi Menggunakan Serbuk Dan Mikrospir

Porous Stainless Steel Microsphere Synthesis by a Nonconventional Powder Metallurgy Process Useful in the Cermet-Type Advanced Nuclear Fuel Fabrication

Calcined resin microsphere pelletization (CRMP): A novel process for sintered metallic oxide pellets

Contact Info

Product

Resources

About