네오듐 고용 이산화우라늄의 고온 산화거동 (High Temperature Oxidation Behavior of Nd-doped UO2)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 24권 / 3호 / 227 ~ 230페이지
· 저자명 : 이재원, 강상준, 김영환, 조광훈, 박근일, 이정원

초록

(U1-xNdx)O2 소결체를 500 ℃에서 산화하여 얻은 (U1-xNdx)3O8 분말의 상변화를 900∼1500 ℃의 공기 중에서 고온 산화열처리를 하여 조사하였다. 1100 ℃ 이상의 온도로 산화 열처리할 경우에 Nd 농도가 높은 (U1-yNdy)O2+z 상과 U3O8상이 생성됨을 확인하였으며, 산화 열처리 온도가 높아질수록 (U1-yNdy)O2+z 상에서의 Nd 농도는 감소하였다. 산화 열처리 온도의 증가에 따라서 U3O8-w 입자로부터 (U1-yNdy)O2+x 입자로의 U 양이온 및 Nd 양이온이 두 입자의 계면을통해 농도 구배에 따른 확산에 의해서 (U1-yNdy)O2+x 상 내에 U의 농도는 증가하고 Nd의 농도는 감소하게 된다. 이러한현상은 산화 열처리 온도증가에 따라서 U3O8 상에 대한 (U1-yNdy)O2+z 상의 X-선 회절피크의 적분강도비 증가와(U1-yNdy)O2+z 상의 입자가 커지는 것과 연관하여 해석할 수 있었다.

영어초록

The phase change of (U1-xNdx)3O8 powder produced by oxidation of Nd-doped UO2 pellet at 500 ℃ was investigated by high temperature oxidation heat treatment at 900∼1500 ℃ under an air atmosphere. The XRD analysis results showed that the formation of (U1-yNdy)O2+z phase and U3O8 phase from metastable (U,Nd)3O8 phase initiated at a temperature of 1000 ℃.
The relative integrated intensity of (U1-yNdy)O2+z phase to U3O8 phase increased with increasing of the oxidation temperature from 1100 to 1500 ℃. And also, it was found from the SEM observation that the particle size of (U1-yNdy)O2+z phase increased with increasing of the oxidation temperature. However, electrone probe X-ray microanalyzer (EPMA) analysis results showed that Nd contents in (U1-yNdy)O2+z phase decreased with increasing of the oxidation temperature. This behavior on the ground of XRD, SEM, and EPMA analysis data could be interpreted in terms of the transportation of U ions from U3O8phase into (U1-yNdy)O2+z phase through the interface of two phases during high temperature oxidation.

참고자료

· 없음