包覆燃料颗粒的回收方法及其应用技术

本申请涉及一种包覆燃料颗粒的回收方法及其应用。该包覆燃料颗粒的回收方法，包括以下步骤：包覆燃料颗粒及氟化钠混合，使氟化钠附着于包覆燃料颗粒的表面，制备混合物；其中，所述包覆燃料颗粒为核壳结构；所述包覆燃料颗粒由内至外包括核芯、热解炭层及碳化硅层；在含氧条件下，将所述混合物加热，去除所述热解炭层及所述碳化硅层；其中，加热的温度为600℃～1800℃。该包覆燃料颗粒的回收方法利用氟化钠对热解炭层及碳化硅层加速氧化，使得核芯与其表面的包覆层分离，且不会破坏核芯。包覆燃料颗粒的回收方法的操作简单，且对核芯具有较高的回收率，回收的核芯较完整，产生的副产物较少。较少。较少。

【技术实现步骤摘要】
包覆燃料颗粒的回收方法及其应用


[0001]本申请涉及核燃料元件
，具体涉及一种包覆燃料颗粒的回收方法及其应用。

技术介绍

[0002]以高温气冷堆为代表的第四代反应堆采用包覆燃料颗粒作为燃料元件的主要组成部分，包覆燃料颗粒弥散分布在石墨基体中组成燃料元件。包覆燃料颗粒的包覆层包括热解炭层及碳化硅层。由于碳化硅优异的高温力学性能，这种包覆结构可以有效的将裂变产物束缚在包覆颗粒内部，保障反应堆在正常工况尤其是事故条件下的安全性。
[0003]然而包覆燃料颗粒的制备存在一定的不合格品，回收这些不合格品内的燃料核芯，能够实现核燃料利用的最大化。与此同时，在辐照燃料研究中对样品的解剖以及高温堆运行后产生的乏燃料的处理都需要将包覆燃料颗粒的包覆层与核芯分离，因此关于对包覆颗粒的回收利用的研究具有重大意义。
[0004]包覆燃料颗粒的热解炭层容易通过加热氧化除去，而传统处理方法仅能通过机械破碎使氮化硅与核芯分离，机械破碎会引起大量的粉尘并导致核芯破碎，核芯碎片与包覆层碎片的分离较艰难。

技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆燃料颗粒的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：将包覆燃料颗粒及氟化钠混合，使所述氟化钠附着于所述包覆燃料颗粒的表面，制备混合物；其中，所述包覆燃料颗粒为核壳结构；所述包覆燃料颗粒由内至外包括核芯、热解炭层及碳化硅层；在含氧条件下，将所述混合物加热，去除所述热解炭层及所述碳化硅层；其中，所述加热的温度为600℃～1800℃。2.根据权利要求1所述的包覆燃料颗粒的回收方法，其特征在于，所述氟化钠及所述包覆燃料颗粒的质量比为1：(2～2000)；可选地，所述氟化钠及所述包覆燃料颗粒的质量比为(1～3)：10。3.根据权利要求1所述的包覆燃料颗粒的回收方法，其特征在于，所述制备混合物的步骤包括：将所述包覆燃料颗粒及所述氟化钠在水中混合分散，制备分散液；将所述分散液烘干，制备所述混合物。4.根据权利要求1所述的包覆燃料颗粒的回收方法，其特征在于，所述在含氧条件下，将混合物加热的步骤中，氧气的体积含量为20％～90％。5.根据权利要求1所述的包覆燃料颗粒的回收方法，其特征在于，所述在含氧条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：史林坤，刘荣正，于浩，刘马林，邵友林，刘兵，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：