该测试例待加入的甘氨酸的量为0.5*[ (10/9)* 1·7]+0·5*[(20/9)*0·54]。
[0118]燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(1]〇.5111().5)〇2+\的固溶体, X为0至0.25(参见图1的曲线e))。
[0119] 对残余的氮含量和碳含量进行测量,并示出如下:
[0120] 对于碳:0.34±0.01% ;
[0121] 对于氮:1.16±0.11%。
[0122] 5°)测试例e
[0123] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Th)等于0.65的硝酸铀酰和硝酸钍的溶液。
[0124] 该溶液通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸钍的母液来制备。对每个母液的所 需体积进行采样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Th)。
[0125] 在与测试例a)相同的条件下,对该溶液进行处理,其中,使用相对于铀的相同的系 数φ?和相对于钍的相同的系数tpTh,从而,该测试例待加入的甘氨酸的量为0.65*[ (10/9)* 1·7]+0·35*[(20/9)*0·54]。
[0126] 燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(11〇.651'11().35)〇2+\的固溶 体,X为〇至0.25(参见图1的曲线f))。
[0127] 6°)测试例f
[0128] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Th)等于0.7的硝酸铀酰和硝酸钍的溶液。
[0129] 该溶液通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸钍的母液来制备。对每个母液的所 需体积进行采样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Th)。
[0130] 在与测试例a)相同的条件下,对该溶液进行处理,其中,使用相对于铀的相同的系 数Φ?和相对于钍的相同的系数.φΤ]ι,从而,该测试例待加入的甘氨酸的量为0.7*[(10/9)* 1·7]+0·3*[(20/9)*0·54]。
[0131 ]燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(1]〇.7111().3)〇2+\的固溶体, X为0至0.25(参见图1的曲线g))。
[0132] 7°)测试例g
[0133] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Th)等于0.8的硝酸铀酰和硝酸钍的溶液。
[0134] 该溶液通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸钍的母液来制备。对每个母液的所 需体积进行采样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Th)。
[0135] 在与测试例a)相同的条件下,对该溶液进行处理,其中,使用相对于铀的相同的系 数Φυ和相对于钍的相同的系数ipTh,从而,该测试例待加入的甘氨酸的量为0.8*[(10/9)* 1·7]+0·2*[(20/9)*0·54]。
[0136] 燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(1]〇.8111().2)〇2+\的固溶体, X为0至0.25(参见图1的曲线h))。
[0137] 对残余的氮含量和碳含量进行测量,并示出如下:
[0138] 对于碳:0.50±0.04%;
[0139] 对于氮:0.98±0.06%。
[0140] 8°)测试例h
[0141] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Th)等于0.9的硝酸铀酰和硝酸钍的溶液。
[0142] 该溶液通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸钍的母液来制备。对每个母液的所 需体积进行采样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Th)。
[0143] 在与测试例a)相同的条件下,对该溶液进行处理,其中,使用相对于铀的相同的系 数Φ?和相对于钍的相同的系数9m,从而,该测试例待加入的甘氨酸的量为0.9*[(10/9)* 1·7]+0·1*[(20/9)*0·54]。
[0144] 燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(1]〇.9111().1)〇2+\的固溶体, X为0至0.25(参见图1的曲线i))。
[0145] 氺氺氺
[0146] 由这些测试例的结果可知:在相对于铀过量的燃料下,得到铀含量在10%至90% 的二氧化铀钍的固溶体。
[0147] 实施例2
[0148] 该实施例示出了由硝酸铀酰和硝酸铈和特定的含氮燃料甘氨酸的各种溶液来制 备二氧化铀铈(UyCei- y)02±x的固溶体的各种测试例,y为0.2至0.8,且X为0至0.25。
[0149] 各种测试溶液如下所示:
[0150] 硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶液,其中摩尔比(U/U+Ce)等于0.2(测试例a);
[0151] 硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶液,其中摩尔比(U/U+Ce)等于0.35(测试例b);
[0152] 硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶液,其中摩尔比(U/U+Ce)等于0.5(测试例c);
[0153] 硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶液,其中摩尔比(U/U+Ce)等于0.65(测试例d);
[0154] 硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶液,其中摩尔比(U/U+Ce)等于0.7(测试例e);以及
[0155] 硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶液,其中摩尔比(U/U+Ce)等于0.8 (测试例f)。
[0156] 在该实施例的范围中所使用的硝酸铀酰和硝酸铈的燃烧方程如下所示:
[0157] *对于硝酸铀酰:
[0158]
[0159]
[0160]
[0161] 根据上述燃烧方程,并且设定参数φυ=1.7(对应于燃料相对于铀过量)以及对于 铺设定φ<; e=〇:.54,_待加入到上述溶液中的甘氨酸的量Qciy由下列等式来确定:
[0162] Qgiy = Qu+Qce
[0163] 其中:
[0164] *Qu = y*[(10/9)*1.7],y对应于铀的摩尔含量;并且由燃烧方程来确定的系数 (10/9)*1.7对应于待加入至溶液的甘氨酸的摩尔数(相对于铀的摩尔数);以及
[0105] *Qce = (l_y) [ (15/9)*0.54],y对应于上述的相同限定;并且由燃烧方程来确定的 (15/9)*0.54对应于待加入至溶液的甘氨酸的摩尔数(相对于铈的摩尔数),
[0166] Qgiy对应于上述提及的预定量。
[0167] Γ )测试例a
[0168] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Ce)等于0.2的硝酸铀酰和硝酸铈的溶液。该溶液 通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸铈的母液来制备。对每个母液的所需体积进行采 样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Ce)。
[0169] 参照实施例2的引言段,该测试例待加入的甘氨酸的量为0.2*[ (10/9)*1.7]+0.8* [(15/9)*0.54]。
[0170] 将由此确定的量的甘氨酸加入到上述溶液中。
[0171] 于空气中,在加热盘上对使所得的溶液蒸发(在80°C下持续1小时)直到得到凝胶, 并且随后使盘的温度增加直至引发燃烧(着火温度为约200°C)。通过将上述溶液直接加热 和逐步加热至该着火温度得到了相同的结果。
[0172] 由于燃烧反应是自传播反应,所以一旦引发燃烧反应后,则立即停止加热。
[0173]燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式Uo. 2Ceo. 8〇2+x的固溶体,X 为0至0.25(参见图2的曲线b))。
[0174] Ce02的衍射图显示了面心立方结构的特性线。当向较高角度移动时,再一次出现 这些相同的线,这是铀嵌入该结构所特有的。
[0175] 对残余的氮含量和碳含量进行测量,并示出如下:
[0176] 对于碳:0.37±0.03% ;
[0177] 对于氮:1.76±0.14%。
[0178] 2°)测试例b
[0179] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Ce)等于0.35的硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶 液。
[0180] 该溶液通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸钍的母液来制备。对每个母液的所 需体积进行采样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Ce)。
[0181] 在与测试例a)相同的条件下,对该溶液进行处理,其中,使用相对于铀的相同的系 数Φ?和相对于铈的相同的系数φ(>,从而,该测试例待加入的甘氨酸的量为0.35*[(10/9)* 1·7]+0·65*[(15/9)*0·54]。
[0182] 燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(11〇.35660.65)〇2+\的固溶 体,X为0至0.25(参见图2的曲线c))。
[0183] 3°)测试例c
[0184] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Ce)等于0.5的硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶 液。
[0185] 该溶液通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸铈的母液来制备。对每个母液的所 需体积进行采样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Ce)。
[0186] 在与测试例a)相同的条件下,对该溶液进行处理,其中,使用相对于铀的相同的系 数φυ和相对于铈的相同的系数φ?,从而,该测试例待加入的甘氨酸的量为0.5*[(10/9)* 1·7]+0·5*[(15/9)*0·54]。
[0187] 燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(11〇.566〇.5)〇2+\的固溶体, X为0至0.25(参见图2的曲线d))。
[0188] 对残余的氮含量和碳含量进行测量,并示出如下:
[0189] 对于碳:0.25±0.02% ;
[0190] 对于氮:0.84±0.01%。
[0191] 4°)测试例d
[0192] 在该测试例中,使用摩尔比(U/U+Ce)等于0.65的硝酸铀(VI)和硝酸铈(III)的溶 液。
[0193] 该溶液通过已知浓度的硝酸铀酰的母液和硝酸铈的母液来制备。对每个母液的所 需体积进行采样,以便得到所需的摩尔比(U/U+Ce)。
[0194] 在与测试例a)相同的条件下,对该溶液进行处理,其中,使用相对于铀的相同的系 数Φυ和相对于铈的相同的系数Φ&,从而,该测试例待加入的甘氨酸的量为〇. 65*[ (10/9)* 1·7]+0·35*[(15/9)*0·54]。
[0195] 燃烧的产物为粉末,通过X射线衍射分析表明该粉末是式(11〇.65660.35)〇2+\的固溶 体,X为0至0.25(参见图2的曲