| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트) |
| 권호 |
14권 1호 |
| 발표분야 |
에너지환경/생체재료 |
| 제목 |
초음파 진동 충진법을 이용한 연구로용 핵연료 U7Mo/Al 화합물 제조 |
| 초록 |
한국 원자력 연구원에 하나로(연구로용 원자로)에 사용되고 있는 핵연료는 봉 형태로서 조사 중 봉에 중간 부 온도가 600 oC까지 상승된다. 이로 인하여 조사 중 U과 순수Al기지의 계면에서 상이 형성되어, UAl2, UAl3, UAl4 등 화합물이 나타난다. 화합물 중 UAl4는 400 oC 에 낮은 온도에서 최초로 형성이 된다. 그러나 이 화합물 형성 시 급격한 부피팽창으로 인하여 U3Si/Al화합물을 피폭하고 있는 Al의 표면에 크랙을 유도할 수 있는 위험성을 갖고 있다. 이에 따라 오랜 기간 사용할 수 없고, 항시 위험성을 갖고 있는 문제점을 남기고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 새로운 Mixing방법을 도입 및 합금설계를 통하여 안전성 평가를 하였다. 본 연구에서는 U과 Al기지 계면에서의 확산속도를 제어할 수 있다고 보고된 Mo를 U과 혼합하여 원심주조법을 이용하여 U7Mo-Powder(300 um)를 제조하였다. 제조 후 U7Mo-Powder를 순수Al실린더 형태의 순수Al봉을 중간에 넣고 그 사이에 넣었다. 그리고 Al-Powder를 첨가하여 초음파세척기에 넣어 진동 충진하여 혼합하였다. 혼합 후 전자빔용접기를 이용하여 순수Al실린더형태에 마개를 닿고 진공 분위기에서 용접하였다. 용접 후 U7Mo Al혼합물을 압축하기 위하여 10 mm에서 7.9 mm 압축공하였다. 압축 후 열처리로에서 673K에서 10시간 열처리 하여 위, 아래를 절단하여 전자현미경을 통하여 분석한 결과 Al기지내에 U7Mo화합물이 고르게 분산되었고 계면층이 형성되지 않았음을 확인할 수 있었다. 이에 따라 본 실험에 사용된 진동충진법을 이용하여 핵연료 제조 시 안정성확보를 할 수 있다고 사료된다. |
| 저자 |
박재순1, 김창규2, 오종명1, 박종만1, 임상호1
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| 소속 |
1한국원자력(연), 2고려대 |
| 키워드 |
원자력 |
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