Fabrication of homogenous pellets by freeze granulation of optimized TiO$_2$-Y$_2$O$_3$ suspensions

Autor: F. La Lumia, Guillaume Bernard-Granger, Laure Ramond, Cécile Pagnoux
Přispěvatelé: CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), DEN/DMRC/SFMA/LFC (LFC), Département de recherche sur les procédés pour la mine et le recyclage du combustible (DMRC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), IRCER - Axe 1 : procédés céramiques (IRCER-AXE1), Institut de Recherche sur les CERamiques (IRCER), Institut des Procédés Appliqués aux Matériaux (IPAM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut des Procédés Appliqués aux Matériaux (IPAM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Journal of the European Ceramic Society
Journal of the European Ceramic Society, Elsevier, 2019, 39, pp.2168-2178. ⟨10.1016/j.jeurceramsoc.2019.01.036⟩
Journal of the European Ceramic Society, 2019, 39, pp.2168-2178. ⟨10.1016/j.jeurceramsoc.2019.01.036⟩
ISSN: 0955-2219
Popis: International audience; MOX fuels are used in nuclear reactors. To ensure the manufacture of MOX, wet processes are investigated. Freeze granulation of water-based powder suspension seems a promising way to yield homogenous and easy-to-press UO$_2$-PuO$_2$ granules. These granules are expected to form dense and homogenous pellets by uniaxial pressing. Granules and pellet properties are affected by suspension formulation and atomization conditions. Therefore, these conditions must be studied and optimized to produce granules with good processability and thus MOX pellets with compliant density, homogeneity and absence of defects. In this scope, key properties of water-based suspensions of UO$_2$ and PuO$_2$ surrogate powders, TiO$_2$ and Y$_2$O$_3$ respectively, were firstly studied to assess their suitability for the freeze granulation process. These properties were compared to those of UO$_2$ and PuO$_2$ suspensions to verify and confirm the correctness in the choice of surrogate powders. Then, the freeze granulation process itself was investigated focusing on TiO$_2$-Y$_2$O$_3$ suspensions.
Databáze: OpenAIRE