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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제31권 제3호
발행연도
1999.1
수록면
335 - 343 (9page)

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The effects of Nb₂O/sub 5/ and oxygen potential on the densification and grain growth of UO₂ fuel have been investigated.0.3 wt% Nb₂O/sub 5/-doped UO₂fuel pellets were sintered at 1700℃ for 4 hours in sintering atmospheres which have various ratios of H₂O to H₂ gas. Compared with those of undoped UO₂ pellets, the sintered density and grain size of the 0.3 wt% Nb₂O/sub 5/-doped UO₂ pellet increase under the H₂O/H₂ gas ratio of 5.0×10/sup -3/ to 1.0×10/sup -2/ and under the H₂O/H₂gas ratio of 5.0×10/sup -3/ to 1.5×10/sup -2/, respectively. The sintering of UO₂fuel pellets containing 0.1 wt% to 0.5 wt% Nb₂O/sub 5/ was carried out at 1680℃ for 4 hours. The enhancing effect of Nb₂O/sub 5/ on the sintered density and grain size becomes larger as the Nb₂O/sub 5/ content increases. The solubility limit of Nb₂O/sub 5/ in UO/sub 2/ seems to be between 0.3 wt% and 0.5 wt%, and beyond the solubility limit the second phase whose composition corresponds near to Nb₂UO/sub 6/ is precipitated on grain boundary. The enhancement of densification and grain growth in UO₂ is attributed to the increased concentration of a uranium vacancy which is formed by the interstitial Nb/sup 4+/ ion in the UO₂ lattice.

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