fabrication de pastilles d'oxydes mixtes d'uranium et de
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C E A - R 2737EUR. 2222 f
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ASSOCIATION EURATOM - C.E.A.N E U T R O N S R A P I D E S
FABRICATION DE PASTILLES D'OXYDES MIXTES
D'URANIUM ET DE PLUTONIUM
par
Guy DEAN , Camille PELOU
Désiré BEUGNIES
Rapport CEA -R 2737
CENTRE D'ÉTUDES NUCLÉAIRESDE FONTENAY-AUX-ROSES
CEA-R 2737 - DEAN Guy, PELOU Camille, BEUGNIES DésiréEUR-2222 fFABRICATION DE PASTILLES D'OXYDES MIXTES D'URANIUMET DE PLUTONIUM
Sommaire.- On décrit les résultats obtenus par deux procédés d'élaborationd'oxydes mixtes d'UO2-PuO2.
Dans le premier cas les oxydes de départ sont UO2 dit frittable et PuO2,et dans le second UO3 ou U3O3 et PuO2.
Les poudres mélangées mécaniquement sont pastillées et frittées à16501! pendant 4 heures sous un courant d'hydrogène pur ou d'hydrogène diluéà 10 pour cent dans l'argon.
Les produits obtenus présentent, pour des teneurs en PuO2 voisines de20 pour cent, des caractéristiques analogues :
- - densité comprise entre 96 et 99 pour cent de la densité théorique- une seule phase composée de grains équiaxes de 10 à 20 p- diffusion excellente dans les conditions optimales de frittage "(1650°C/4h)- formule variant de (U,Pu)Oi 95 à (U,PU)02J,QO selon la teneur en humi-
dité de l'atmosphère de frittage.
1964 ' 40 p.Commissariat à l'Energie Atomique - France
CEA-R 2737 - DEAN Guy, PELOU Camille, BEUGNIES DésiréEUR-2222 f •SINTERING OF (U,Pu)O2 PELLETS ' '
Summary.- In this paper, results of sintering of UO2-PuO2 solid solutionsare presented. Two processes are described-: the first one is the standardprocess involving mechanically mixed oxydes PuO2 and sinterable UO2,whereas in the second one direct mixtures of UO3 or U3Og and PuO2 arepressed and sintered. .
Fot the two processes, sintering is carried out in flowing pure or dilute-hydrogen at a temperature of 1650°C during four hcurs. .
In both cases, the (U,Pu)O2 pellets have the same general characte-ristics (PuO2 <& 20 per, cent) : - , '
, - a bulk density between 96 and 99 per cent of the theoretical density- a single phase product with grains of about 10 to 20, u .- an oxygen to metal ratio varying between 2,00' and .1,95 according to
, the moisture content of the, sintering atmosphere.
1964 ". _ , , - "-- 40 p.
Commissariat à l'Energie Atomique - France
Les rapports du COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE sont, à partir du no 2200,en vente à la Documentation Française, Secrétariat Général du Gouvernement, Direction dela Documentation, 16, rue Lord Byron, PARIS VIHème.
The CE,A. reports starting with n° 2200 are available at the Documentation Française,Secrétariat Général du Gouvernement, Direction de la Documentation, 16, rue Lord Byron,PARIS Vlllème.
- Rapport CEA-R 2737 -
SECTION D'ETUDES DES CERAMIQUES A BASE DE PLUTONIUM
FABRICATION DE PASTILLES D'OXYDES MIXTES
D'URANIUM ET DE PLUTONIUM
par
Guy DEAN, Camille PELOU, Désiré BEUGNIES
- Janvier 1965 -
TABLE DES MATIERES
Page
I - INTRODUCTION 1
II - RESUME;ET CONCLUSIONS 2
III - PROCEDE CLASSIQUE 4
IV - PROCEDE CHAM0TT3 7
a) Préparation de l a chamotte 7
"b) F r i t t age 9
V - REDUCTION PAR L'HYDROGENE DES SOLUTIONS SOLIDES 13
(U,Pu)O2
CALCUL DE LA STOSCHIOMETRIE ET DE LA DENSITE THEORIQUE
a) Réduction par l'hydrogène 13
t>) Détermination de la formule de la solutionsolide (U,Pu)0o , „
v ' ' 2-x 14
c) Calcul de la densité théorique 15
d) Discussion des résultats obtenus 15VI - HOMOGENEITE 17
a) Micrographie 17
"b) Etude aux rayons X 18
BIBLIOGRAPHIE 19
FABRICATION DE PASTILLES D'OXYDES MIXTES
D'URANIUM ET DE PLUTONIUM
I - I N T R O D U C T I O N
Un procédé de frittage de pastilles d'oxyde mixte UO«-PuO« a été( 1 )
mrs au point dès 1960 par 3ELV ' à l'échelle du laboratoire. Son applica-
tion à l'échelle semi-pilote, si elle donne toute satisfaction quant à la
densité des produits frittes, fait apparaître des fluctuations sur le dia-
mètre des produits finis qui sont à la limite des tolérances extrêmement
serrées exigées pour la fabrication de la charge de Rapsodie (stabilité di-
mensionnelle meilleure que ±
II était logique d'attribuer ces fluctuations au retrait linéaire
important, voisin de 12$, subi par les pastilles au cours du frittage. Ceci
nous a conduit à développer un autre procédé donnant lieu à un retrait li-
néaire moindre, caractérisé par l'incorporation à la poudre à fritter, de
poudre "cuite" de même composition. Par analogie avec certains procédés in-
dustriels, ce procédé est désigné sous le nom de procédé "chamotte".
- 2 -
II - RESUME ET CONCLUSIONS
A côté du procédé classique qui utilise comme matières premières .
les oxydes UOp et PuOg» donc tributaire de la fabrication d'UOp dit frit-
table, on a mis au point un procédé "chamotte" qui ne nécessite la mise en
oeuvre que des oxydes U0-, ou U^Oo et PuO«. Il est encore trop tôt pour dé-
cider si ce nouveau procédé apporte une amélioration décisive en ce qui
concerne le but qu'on s'était primitivement fixé, à savoir améliorer la
reproductibilité dimensionnelle des pastilles frittées. On estime cepen-
dant qu'il peut constituer un procédé d'avenir en raison des avantages sui- i
vant s : ;
- La préparation préalable dlUOp"frittable"étant supprimée, les poudres :
manipulées sont stables vis. à vis de l'oxydation atmosphérique et les opé- ;
rations peuvent être conduites entièrement sous air.
- Il résout d'une manière simple le problème de la fabrication de poudres
prédiffusées, matière de base nécessaire pour d'autres procédés tels que le
compactage-vibration ou l'obtention de carbures par carbothermie.
- Le procédé est autorecyclant, c'est-à-dire que les déchets d'une fabri-
cation sont directement utilisables pour la fabrication suivante,
- Les pastilles sont pressées sans liant ni lubrifiant.
- Enfin, si l'on n'est pas trop exigeant sur la reproductibilité dimen-
sionnelle, une version simplifiée permet d'obtenir des pastilles denses en
- 3 -
un seul traitement thermique. Les dites pastilles peuvent d'ailleurs
être rectifiées.
Les produits obtenus par les deux procédés présentent des
caractéristiques identiques t
- densité t comprise entre 96 ©t 99 fo àe la densité théorique,
- micrographie s "une seule phase, grains équiaxes d'environ 10 à 20 H ,
- rayons X t une seule phase, sans variation de composition,
- stoechiométrie s la formule de la solution solide varie de (U,Pu)0. Q_
à (U,Fu)0o n n suivant la teneur en humidité de l'hydrogène, pur ou
dilué, de l'atmosphère de frittage.
% pour des teneurs en PuOg voisines de 20
- 4 -
III - PROCEDE CLASSIQUE
Ce procédé ayant été maintesfois décrit^ , nous nous "bornerons
à rappeler la séquence des opérations (tableau i) et à présenter quelques
résultats obtenus avec la chaine semi-pilote de Pontenay—aux—Roses.
En gros, le procédé se caractérise par le fait que les mélanges
de poudres d'U0« et de PuOp sont frittes comme si UCL était seul. On pré-
pare donc séparément UOp, dit frittablo, et Pu-Op. Les conditions optimales
ont d'abord été déterminées pour U0- pur* Ces conditions fixées, on a exa-
miné ensuite l'influence de l'addition de PuOp en fonction de la tempéra-
ture de calcination de celui-ci (fig. n° 1 ) .
On aboutit ainsi au schéma thermique suivant pour la préparation
des oxydes :
( - calcination du diuranate à 38O°C/4h. donnant UO^,U0 2 ( - réduction de UO3 par H à 4OO°C/2h., ">
( - calcination de UOp sous hydrogène à 1OOO°C/4h.
PuO« ( - calcination de l'oxalate de Pu à 700°C.
Dans ces conditions, les oxydes ont les surfaces spécifiques
moyennes suivantes :
U0 2 - 3 m2/g. PuO2 - 8 m2/g.
Les résultats de. frittage sont rassemblés dans le tableau II.
- 5 -
Ils se rapportent à 6 compositions différentes de teneurs en PuO«> 5>
11, 15, 20, 25$.
Les pastilles ont un diamètre d'environ 6mm pour une hauteur voi-
sine de 10mm, exceptés les lots 31 A et 31 B, dont les diamètres sont de
l'ordre de 11mm, Le nombre de pastilles frittées dans chaque lot varie de
30 à 80.
De l'examen du tableau II on tire les conclusions suivantes :
- Les densités frittées sont excellentes, très souvent supérieures à
de la densité théorique, tout au moins pour les essais effectués dans les
conditions optimales (T » 165O°C durant 4h.).
- Les densités semblent indépendantes de la teneur en Pu. En particulier,
on ne retrouve pas le minimum très accusé pour 20$ de Pu.O2 que révèlent les
ou américainesexpériences similaires anglaises ^ ou américaines .11 est heureux
qu'il en soit ainsi, sinon ceci entraînerait des conséquences fâcheuses
pour la fabrication du combustible de Rapsodie (teneur en Pu.0« « 25$).
- Les densités varient assez peu avec la température (fig. 2)(essais 16 C.
a, b, c, d). La densification est déjà très bonne pour des températures de
frittage inférieures à 1500°C, mais la diffusion complète de U0 2 et PuOg
n'est pas garantie (voir chapitre VI)•
- L'atmosphère de frittage, hydrogène pur ou hydrogène dilué à 10$ dans
l'argon (lots 37 A et Ra, 5, 10, 15» 20, 25) > est sans influence pratique
sur la densité finale.
- Les conditions optimales de frittage (165O°C - 4h.) entraînent la diffu-
sion complète des deux oxydes (voir chapitre VI). La variation de paramètre
réticulaire de la solution solide est disoutée au chapitre V.
- G -
- Reproductibilité dimensionnelle.
Il est à peine besoin de dire que cette question est
difficilement du ressort du laboratoire qui ne permet pas des essais
suffisants, en cadence et en volume, pour un traitement statistique
valable. Aussi les résultats donnés le sont-ils à titre indicatif.
Ce sont finalement les essais de présérie actuellement en cours à
Cadarache, qui apporteront la réponse définitive.
Rappelons que la fabrication, de la première charge de
Rapsodie prévoit des pastilles de 0 5»73 ± 0,05, soit une tolérance
de 0,87 i<> sur le diamètre. Il est prévu que les pastilles seront
utilisées brutes de frittage. Il est clair que cette tolérance est
à la limite de ce qu'il est possible d'obtenir par les procédés
ordinaires de métallurgie des poudres.
Le tableau III permet d'apprécier la reproductibilité des
produits finis pour les lots 12 B, 30 A, 30 B, 31 A et 31 B. Il est
entendu que ces lots sont complètement indépendants, aussi bien pour
la préparation des poudres, que pour le frittage proprement dit.
Pour les lots 30 A et 30 B de diamètre voisin de 6mrn, la
reproductibilité est très bonne : toutes les pastilles sont comprises
dans la fourchette 6,29 ± 0,02. Par contre, pour les lots 31 A et
31 B, toutes les pastilles sont oomprises entre 10,74 ± 0,09, ce qui
est à la limite de la tolérance voulueo Ceci montre que l'utilisation
de pastilles de plus gros diamètre conduit obligatoirement, si l'on
ne veut pas rectifier les pastilles ultérieurement, à augmenter la
jeu pastilles-gaine. C'est donc une heureuse coïncidence que le
diamètre des pastilles choisi pour Rapsodie, en fonction de l'intégral
de conductibilité de l'oxyde mixte, soit compatible avec un jeu
gaine-pastilles acceptable.
- 7 -
IV - PROCEDE " CHAMOTTE "
Rappelons l'idée qui était à l'origine des essais qui vont suivre:
incorporer à la poudre à fritter une certaine proportion de poudre préala-
blement cuite en vue de diminuer le retrait au frittage. Cette pratique est
courante en céramique industrielle. La poudre cuite, désignée sous le nom
àe"chamotte", est incorporée sous forme de débris assez grossiers à la pou-
dre fraîche. Après frittage, la poudre fraîche constitue le ciment liant
entre eux les grains d& chamotte. La texture finale est donc hétérogène. Le
gain réalisé sur le retrait s'accompagne en contrepartie d'une perte sur la
densification.
La transposition de ce procédé au frittage des oxydes mixtes p
p exigeait évidemment une méthode simple de préparation de la chamotte
et de la poudre fraîche, et si possible une homogénéité de texture meilleure
que celle dont on se contente dans l'industrie.
a) Préparation de la chamotte.
Il est clair que la préparation de la chamotte ne pourra être
simple que si l'on élimine le stade intermédiaire de la préparation d'UO«
frittable. On part donc directement des oxydes stables UO^ ou U^Og que l'on
mélange en broyeur à PuO^ calciné à 700°C. La poudre après mélange est pas-
tillée sans liant ni lubrifiant sous 8 T/cm .Les pastilles sont chargées
dans le four de frittage et on observe d'abord un palier de réduction à
300-400°C pour transformer TJO-j ou U-JOQ en UOp. La température est ensuite
portée à 1600-165O°C à une vitesse d'environ 200°C/h., et est maintenue à
- 8 -
cette valeur durant 4b.. L'atmosphère est comme pour le frittage lui-même
soit Hp pur soit H? dilué à 10^ dans l'argon.
Les résultats sont portés sur le tableau IV. On constate que :
— Les densités sont homogènes et comparables à celles que l'on obtient par
le procédé classique (supérieures à 91%) lorsque la fabrication est effec-
tuée sous hydrogène.
— La substitution de l'hydrogène dilué à l'hydrogène pur entraîne une di-
minution sensible de la densité qui reste par ailleurs acceptable.
— Le retrait évidemment considérable, supérieur à 20$, est à l'origine de
nombreux défauts : conicité importante environ 0,05mm pour 10mm de hauteur
et 6mm de diamètre, fissures, ou même éclatement. Les défauts sont surtout
prononcés lorsque l'oxyde de départ est U0, par suite du retrait plus élevé.
Par exemple pour le lot 27 M1-2, les pastilles étaient très fissurées ce
qui explique la valeur relativement basse et hors moyenne de la densité géo-
métrique. Lorsque l'on part de U-JOQJ les résultats sont bien meilleurs.
Environ 60% des pastilles sont exemptes de fissures et pourraient être uti-
lisées directement à condition, bien entendu, d'être rectifiées»
— Le but visé étant d'obtenir après broyage de la"chamotte"une poudre dense,
les fissures n'ont pas d'importance pourvu que les pores résiduels soient
peu nombreux et que leur distance moyenne soit grande en comparaison du grain
moyen de poudre finale (^5 I-0-» .H est visible sur les micrographies o etd
de la planche 7 que ces deux conditions sont remplies.
— L'examen aux rayons X montre que la"chamotte"est constituée d'une phase
•unique et que la diffusion est en tout point comparable à celle des pastilles
frittées suivant le procédé normal. Le frittage direct des mélanges U,0o-Pu0?
constitue donc vraisemblablement le moyen le plus économique pour obtenir la
- 9 -
matière première en vue de la fabrication d'éléments combustibles par com-
pactage-vibration. La poudre ainsi obtenue répond en effet aux deux carac-
téristiques essentielles, être à la fois dense et prédiffusée.
- Une autre application possible de la"chamotte" est la fabrication des
mixtes (U,Pu)C par carbothermie. La réduction des oxydes mixtes (U,Pu)Op
par le carbone est en effet préférable à la réduction du mélange des oxydes.
— Le paramètre de la solution solide (TJ,Pu)O_ présente les mêmes fluctua-
tions que celles observées avec le procédé direct (voir chapitre V)•
b) Frittage.
La poudre obtenue par broyage de la "chamotte" précédente addition-
née d'une certaine quantité de poudre fraîche constitue la matière première
pour l'étape suivante de frittage. Le frittage d'un tel mélange introduit
évidemment des paramètres supplémentaires dont les principaux sont :
- la nature de la poudre fraîche,
- le rapport pondéral "chamotte"/ poudre fraîche,
- le degré de broyage de la "chamotte".
1 ) La nature de la poudre fraîche : on choisit à priori U-JOQ OU
IK).* et PuO2 comme constituants de la poudre fraîche, c'est-à-dire le même
mélange que celui qui a servi à l'élaboration de la chamotte1. L'utilisation
du mélange U02, PuOp est évidemment possible, mais ceci reviendrait à in-
troduire UOp "frittable" dans le cycle de fabrication, ce que l'on voulait
éviter.
2) Le rapport pondéral "chamotte" / poudre fraîche est déterminé
par des considérations à la fois techniques et pratiques. Il doit être aussi
élevé que possible de manière à réduire l'hétérogénéité qui résulte forcé-
- 10 -
ment de l'utilisation de deux poudres de nature différente et pour diminuer
le retrait important de la poudre fraîche (voir élaboration de la chamotte).
De même, l'application éventuelle au recyclage des déchets de fabrication,
les déchets constituant la chamotte, implique un investissement faible en
matière première supplémentaire. Ces considérations indiquent que le rapport
"chamotte"/ poudre fraîche devrait être au moins égal à quatre.
3) Pour réduire l'hétérogénéité de texture, la "chamotte'1, d'abord
concassée ( < 300 u.) est "broyée finement en broyeur à billes. Elle passe en-
tièrement au tamis 30 p.. La surface spécifique de 1,0m /g. correspond à un
grain de 3 \x, c'est-à-dire plus petit que les cristaux d'origine d'environ
5 à 10 p.. Elle est utilisée telle quelle sans aucun fractionnement granulo-
métrique.
Finalement, le schéma de préparation de la poudre à fritter est le
suivant (voir tableau i) :
— concassage et tamisage à 300 u,
— broyage en jarres de la chamotte avec la poudre fraîche (prélevée sur le
stock qui a servi à élaborer la chamotte) pendant 5k»
Après broyage, la poudre est pressée sous 8 T/cm sans liant ni
lubrifiant. Le frittage, comme pour l'élaboration de la chamotte, est ef-
fectué à 165O°C durant 4b.., avec un palier de réduction intermédiaire de 1h.
à 400°C (ce palier pourrait d'ailleurs être supprimé du fait de la faible
quantité d'IKOg ou IKk). L'atmosphère est soit Hp pur, soit ÏL, dilué à
dans l'argon, et le débit du gaz de 3 l/mn.
Après examen des résultats portés sur le tableau V on constate
que :
— contrairement aux produits frittes par la méthode classique ou aux
- 11 -
"chamottes", la temperature de frittage a une très grande influence sur la
densité finale des frittes, (fig. 2 ) . Il devient nécessaire de dépasser une
température de 16OO°C pour obtenir une densité acceptable, supérieure à 95$
de la densité théorique (essais 16 Cp, a, b, c5 d et 27 P ID1, P IA1, P IB1)
En règle générale, les densités obtenues sont légèrement inférieures à
celles des produits frittes par la méthode classique.
- La substitution de l'hydrogène dilué à \Qffa dans l'argon à l'hydrogène
entraîne une légère diminution sur la densité.
- Les retraits de 8 à 9% conduisent à des déformations sensiblement du
même ordre que celles observées dans la méthode classique (conicité de 0,02
pour une hauteur de 10mm et un diamètre voisin de 6 mm).
- Les conditions optimales de frittage,165O°C pendant 4b., conduisent à
une excellente diffusion des oxydes et des variations sur les paramètres
réticulaires des solution? solides semblables à celles observées pour les
frittes classiques (fig» 5 )•
- Les résultats obtenus sont analogues quel que soit l'oxyde d'uranium
utilisé. Toutefois, il semble que la densité finale diminue légèrement avec
les teneurs croissantes en mélange frais.
- Il est possible d'obtenir des densités acceptables au bout de plusieurs
recyclages, bien qu'elles diminuent légèrement après chaque nouveau frit-
tage. En outre, la densité initiale de la "chamotte" a une influence très
nette sur les caractéristiques finales des produits frittes : une mauvaise
"chamotte" contenant des porosités incluses dans les grains, ne pourra pas
donner de bons résultats.
- L'atmosphère de frittage, dynamique ou statique, bien qu'ayant une in-
fluence sur la stoechiométrie de la solution solide, influe peu sur la den-
sité finale.
- 12 -
- La reproductibilité dimensionnelle "bien que portant sur des quantités
trop faillies de pastilles, sernble comparable à celle obtenue pour les pro-
duits frittes par la méthode classique, ainsi que le montre le tableau VI,
- 13 -
V - REDUCTION PAR L1HYDROGENE DES SOLUTIONS SOLIDES (U,Pu)02
CALCUL DE LA 3T0ECHI0MSTRIE ET DE LA DENSITE THEORIQUE
a) Réduction par 1'hydrogèneo
L'examen des tableaux II, IV et V fait apparaître de larges
fluctuations du paramètre réticulaire de la solution solide pour une
même teneur nominale en PuCU, Ces variations ne peuvent être dues à une
variation de la teneur globale en PuO~ au cours du frittage, comme la
montre les résultats analytiques du tableau VTI, ni à une variation de
composition de la solution solide dominante qui devrait être considérable
pour expliquer les différences de paramètre observées. Par exemple les
échantillons 30 A et 30 B du tableau II correspondraient, en appliquant
la loi de Végard, à des solutions solides contenant moins de 5 $ cL© PuOp
au lieu de 25 tfo nominal» Ils devraient donc apparaître grossièrement
hétérogènes par micrographie ou par rayons X.
On constate également que les paramètres des frittes obtenus
sous balayage continu de gaz " pur " ont un paramètre statistiquement plus
élevé que ceux frittes sous atmosphère statique. Ceci suggère que les
variations de paramètre sont dues à des fluctuations des propriétés
réductrices de l'atmosphère de frittage, liées en particulier à la
teneur en humidité. Des expériences ont été spécialement entreprises
en vue de vérifier cette hypothèse et les résultats sont consignés sur
le tableau V (lots 27 P-j A2 à 31 FRIl). Partant d'un même lot initial
- 14 -
de poudre à 20 c/o de PuO^, les échantillons sont soumis à des
frittages successifs, tantôt sous atmosphère d'argon hydrogène
à 10 °/o soigneusement desséchée et en "balayage continu, tantôt
sous la même atmosphère mai3 statique, "Dans le premier cas la
teneur en humidité, mesurée à la sortie du four de frittage par
un hygromètre enregistreur à point de rosée est comprise entre
80 et 200 ppm et dans le second cas de 2000 ppm environ. On
constate qu'on observe bien deux groupes de paramètres correspon-
dant aux deux types d'atmosphère et qu'on peut passer réversible-
ment des valeurs basses aux valeurs élevées simplement en jouant
sur la teneur en humidité, comme on peut le voir sur la fig. 3.
Lo sens des flèches traduit les relations entre échantillons.
Par exemple, l'échantillon 2 provient du recyclage de l'échantillon 1
II parait donc bien démontré que les variations du para-
mètre réticulaire sont dues au degré de réduction de la solution
solide par l'hydrogène pour donner des solutions solides défici-
taires du type (U,Pu)0o v, la valeur de x dépendant de T et du
rapport pïïpO / PHO» Les expériences précédentes montrent en outreO
que cett^ réduction a lieu même lorsque Pu0o est préalablement
diffusé dans UOp.
Détermination de la formule de la solution solide
On utilise la valeur du paramètre pour calculer la
valeur de x, moyennant les hypothèses suivantes :
- Les solutions solides (U,Pu)0o n n obéissent Bigaureusement $, la
loi de Végard entre las valeurs 5>4700 et 5»39-60 A pour UOp QQ
et Pu0o O A respectivement,u 9
— "1 *"
- Lee solutions solides réduites (U,Pu)0o v. sont des solutions
solides de UOp et PuOp v, obéissant à la loi de Vegard,
- La phase PuOp ^, obéit elle même à la loi de Vegard entre les
compositions extrêmes PuO^ ^o (PLL.,0, ) de demi-maille apparenteo ( A \ ^ ' »td d 5 °-
^,00'o (4
5,50 A W et PuO
La valeur de z est obtenue graphiquement comme il est
indiqué sur la figure 6 • La valeur mesurée du paramètre fournit
immédiatement le paramètre de PuO^ , , supposé dissous dans UOp,
Les valeurs de x' et finalement de x s'en déduisent immédiatement»
Ce sont ces valeurs qui sont portées sur les tableaux II, IV et V.
Elles ne sont données qu'à titre indicatif, vu les nombreuses hypo-
thèses faites mais on pense qu'elles représentent une estimation
semi-quantitative de l'écart à la stoechiométrie des solutions
solides obtenues,
c ) Calcul de la densité théorique*
La densité théorique utilisée ici est non pas celle que
l'on peut déduire de la loi des mélanges entre UOp _Q et PuOp Q_
mais celle qui découle du volume de la maille, mesuré dans chaque
cas particulier. La correction est importante. Elle atteint facile-
ment 0,7 $• On néglige l'influence du déficit en oxygène,
d) Discussion des résultats, obtenus.
L'examen des tableaux II, IV et V montre que les produits
obtenus par la méthode classique, aussi bien que ceux obtenus par la
méthode "chamotte" sont très sensibles à la réduction par l'hydrogène»
II est donc assez difficile de contrôler au cours de la fabrication
la stoechiométrie des solutions solides» Toutefois, ainsi que le prouve
la fig. 3 , pour des produits à 20 c/c de PuOp, les frittages statiques
donnent une valeur moyenne de 5»458 A pour le paramètre de la solution0
solide, alors qu'en atmosphère dynamique elle devient égale à 5,465 A *
- 16 -
II en résulte que selon 1•atmosphère de frittage, la formule
des solutions solides obtenues pourra varier de (U,Pu)O., Q{- à
(U,Pu)0o n n. Sur le plan de la fabrication, les résultats
obtenus ayant prouvé que la densité finale (rapportée à la
densité théorique calculée d'après le paramètre), variait peu
avec l'atmosphère de frittage, on aura donc intérêt à supprimer
le débit d." hydrogène avant la mise en palier et à terminer le
frittage en statique, afin de diminuer la réduction de la solution
solide.
- 17 -
VI - H O M O G E N E I T E
L'homogénéité des échantillons obtenus est contrôlée
conjointement par micrographie et par rayons X, Si l'homogénéité
est facile à définir, l'hétérogénéité l'est "beaucoup moins et
elle est en tout cas difficile à chiffrer. Dans tout ce qui suit
on considère que les échantillons sont homogènes s'ils sont cons-
titués d'une solution solide unique sans fluctuation de composition.
Le critère utilisé est le profil de raie aux rayons X des raies
lointaines, en 1'occurence (620), La présence éventuelle de par-
ticules ou de régions de composition franchement différente de la
solution solide dominante est contrôlée par examen du spectre X
aux petits angles et par micrographie. II est facile d'imaginer
des cas d'hétérogénéité qui ne seraient pas détectables par ces
procédés, par exemple une dispersion de très fines particules de
composition différente dans une matrice homogène mais on considère
que ceci équivaudrait à un produit homogène pour les applications
pratiques •
a) Micrographie,
Les échantillons sont d'abord examinés sur leurs surfaces
planes brutes de frittage sans polissage ni attaque. Ils sont
ensuite examinés à coeur suivant les techniques usuelles.
- 18 -
La structure est révélée par attaque au trempé dans l'acide
nitrique concentré à 80°C suivie éventuellement d'un lavage
dans l'acide phosphorique concentré, suivant une technique
mise au point par IIK. ARLES et MARTIN" ^ • L'examen de sur-
face est utilisé surtout pour la détermination rapide de la
taille du grain, la taille ders gros grains superficiels étant
très voisine de celle du grain moyen à coeur. La structure
à l'intérieur des échantillons est homogène, constituée de
grains équiaxes compris entre 10 et 20 M et rien ne permet
de soupçonner vue hétérogénéité quelconque (planche 7 ? échan-
tillons v,, d, et e). On remarquera que les frittes obtenus à
partir de chamotte (e) ne présentent aucune singularité rappe-
lant leur hétérogénéité de texture d*origine.
t>) Etude aux rayons X,
La poudre provenant d'échantillons broyés est étendue
sur plaque de verre et soumise à la diffraction X au goniomètre
Philipps. Le compteur utilisé est du type à discriminâteur
d'impulsionso
L'examen aux petits angles ne révèle aucune phase
étrangère et l'étude aux grands angles indique une diffusion
complète. La fig«4 permet do comparer le progression de la dif-
fusion dans le cas du procédé classique et pour 25 fo de PuOp
entre les températures de 1475 e"t 165O°C, Finalement on compare
sur la fig, 5 les profils de raies correspondant à un corps pur,
en l'occurence UOp, et à une solution solide (U,Pu)0p • Les
profils sont identiques et dans les deux cas la largeur de raie
observée est la largeur expérimentale.
Manuscrit reçu le 9 décembre 1964.
- 19 -
B I B L I O G R A P H I E
(1) - A. BEL
Plutonium 1960, p . 449 - Grenoble 1960 - Cleaver Hune Press Ltd .
(2) - ' L . S . BUSSSLL e t a l .
1960 - A.E.S.E - R - 3519.
(3) - T.D. CHIKALLA
1959 - KW 63081.
(4) - C E . HOLLUY J r , R.N.R MULFORD, J . HUBER J r , E.L. HEAD,
F.H. ELLINGSR, C.W. BJORKLUÎID.
(1958) - 2e Conf. I n t e r n . Genève, vo l 6 p . 2 1 5 .
(5) - L. ARLES, A. MARTIN
Communication privée.
o
T3*SP
90
85T. calcinaHon
500 600 700 800 900 1000*C
Fig. 1
Influence de la teinpérature de calcination de PuO
sur la densité finale des produits frittes par la
méthode classique.
0)
inco
T3
90 _
35 «
1400 1500 1600 T * C
Fig. 2
Influence de la température de frittage sur la densité finale desproduits frittes.
- courbe 1 : produits frittes par la méthode classique,- courbe 2 : produits frittes à partir de "chamottes".
o
5465
^460
5455
o II
Frittage stalïque
dynamique
Fig. 3
Influence de l'atmosphère de frittage sur le paramètre d'UO -PuO frittes (Puoo 20%)
(cas de produits "chamottes").
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Fig. 4
Comparaison des profils des raies (620) d'UO -PuO ,
(à 25% de PuO ) frittes par la méthode classique,
à 1475° C et 1650° C.
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-
III i l tirFig. 5
Comparaison des profils des raies (620) d'un UO
fritte à 1650° C et d'un UO -PuO (à 25% de PuOj
fritte à 1650° C à partir d'une chamotte.
z-x experimental
a. Hiéorique
Fig. 6
100
PùO.
Abaque pour le calcul de PuO dans les solutions solides (U, Pu)02-x.
Fig. 7
Micrographie d'UO -PuO frittes à 1650° C/4h
a et b - surface et coeur d'un échantillon frittepar la méthode classique
c et d - surface et coeur d'une "chamotte " àbase d'U.Oçj
6
e - coeur d'un échantillon fritte à partirde la chamotte précédente et de mélangefrais U 0 -PuO dans les proportions 95/5.
o o 2,
1 _MÉTHOOE
Coleination du PuOx
700* C
A
Tamisage à 3 0 0 ^
1
Passe
(
CLASSIQUE
Réducrion de U0_1000'C
1
Tamisage à 300^1
I
Pesée
Ii
MelangeTamis 3 0 0 ^
Melange + Broyage
r
Ajout du lïanr * rMélange* Broyagt
t
Pressage (5^»)(2 fois )
1FriH-og«1650-C
sous Ar*10j£ H2
>
Control*»
2.MÉTHODE A PARTIR DE *CHAMOTTE*
Calcination du PuOâ
700*C
1Tamisage 300 ji
Pesée1
Calcmarionr.UtOs 600fC
iTamisage 30OA
Peséei
Tamisage 300A
Mélange Broyoge 5h
lPressage 8k/cm*
1frirtoge 1S50«C
lBroyage, «.Tamis 300^.
Mélange « Broyoge5tï
1Pressage ôk/em»
•
JO
E
IIk
1Fringe 1650?C
iContrôles
TABLEAU J
N° dulot
12 D
12 B
12 C
31 A
31 B
30 A
30 B
1ôC1a
lôCTb
1601c
19B1
1ôC1d
12F1
12F2
12G
Ra 5
Ra10
1*PuO2
wio
11$n
if
il
20 #
ii
II
II
M
II
If
II
II
10$
Temp, defrittage
I6OO/4I1.
i65O/4h.n
n
1!
i65O/4h.
ii
1475/4h.
15OO/4h.
16OO/4h.
i6OO/4h.
i63O/4h.
i65O/4h.M
n
165O/4h.
Atmos-phère
Ho dyn.c.
n
it
n
M
H, dyn.
it
Ho dyn.
M
II
II
II
If
M
tl
A+H2stat.
> 1650
ti
Retrait
*
11,88
_
-
11,65
10,80
10,91
10,91
11,16
11,32
11,48
11,65
11,64
12,96
13,41
12,35
11,45
10,86
Dens.crue
7,20
7,11
7,58
7,77
7,81
7,83
7,60
7,60
7,60
7,52
7,60
7,34
7,15
7,49
7,56
7,85
Dens.frittée
10,58
10,88
10,71
10,77
10,78
10,80
10,82
10,54
10,67
10,69
10,72
10,80
10,78
10,74
10,87
10,60
10,75
% Dens.théor.
±
96,50
99,2
97,30
98,10
98,30
98,7
98,8
95,30
96,40
96,60
96,90
97,60
97,40
97,10
98,20
96,70
98,10
Paramètrea en A i
5,4658±5-1O"4
5,4645+2.10"4
5,462 ±1.10~3
5,4648±1.1O~4
5,466O±1.1O"4
5,4679±4.1O"4
5,4673±2.1O"4
-
-
5,4531±4.1O~4
—
—
5,4494±8.1O~4
5,4679±2.1O"4
5,4675±3.1O~4
2-xdans
(U,Pu)0*^x
1,97
1,98
2,00
1,98
1,97
1,95
1,96
-
-
—
2,00
-
-
1,99
1,98
Origine de l'UOet du FuO2
Diuranate du BouchetPu0o Marcouïe
cII II
II II
Trioxyde du BouchetPu0_ Anglais
Trioxyds du BouchetPuO_ Anglais
d.M II
Diuranate du BouchetPu0_ Marcoule
ti ii
Trioxyde du BouchetPu0o Marcoule
c.Diuranate du BouchetPuOp Marcoule
n n
ii n
n if
Trioxyde du BouchetPuOp Anglais
ii M
Haî5
Ra20
37 A
37 B
Ra25
20$ii
u
25$
u
M
M
II
M
II
II
A+Hodyn.c.Il
A+H_stat.> 1650
10,38
10,23
10,65
10,17
9,77
7,92
7,87
7,958,07
8,20
1C,60
10,66
10,76
10,76
10,71
96,70
97,10
97,70
97,70
97,30
5,4660±3.10~4
5,4643±3.1O"4
5,4613±4.1O"4
5,462O±4.1O"4
5,46O5±4.1O"4
1,97
1,97
1,98
1,98
1,97
II M
II . Il
It II
II II
Composé
uo2
PuO2
(U,Pu)O2u
ii
M
II
Teneur en Pu0oc.
0
100
510
11V
J1
20
25
a en  (déduit de la loide Végard)
5,4700
5,3960
5,46635,4626
5,46195,45895,4552
5,4515
TABLEAU II. Résultats de frittage par le procédé classique sous atmosphère d'hydrogène puret sous hydrogène dilué à 10$ dans l'argon.
- voir chapitre V.
- Valeur soulignée » densité hydrostatique différant en moyenne de 0,75$ de ladensité géométrique.
- Rappel des paramètres théoriques de U0p-Pu0? et de leurs solutions solides.
0 (avec écarts
friçuX}-) et repar-
tition des pas-
tilles
: ' • :
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OË
dfrittée
frittée
'•CD
-P-P•HU
0)Cî *~j
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B *
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5,57 ± 0,02
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10,80
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fritte
- 10,78- 10,76- 10,78- 10,79- 10,80- 10,80- 10,79- 10,77- 1C,79- 10,80- 10,78- 10,78- 10,79- 10,78- 10,82- 10,80- 10,75- 10,78- 10,76- 10,77- 10,77- 10,76- 10,76- 10,77- 10,75- 10,78- 10,77- 10,79- 10,81- 10,80
- 10,76- 10,70- 10,79- 10,31- 10,81- 10,80- 10,80- 10,77- 10,79- 10,80- 10,79- 10,80- 10,79- 10,73- 10,82- 10,80- 10,76- 10,70- 10,79- 10,79- 10,78- 10,76- 10,78- 10,78- 1 0 , 7 5- 10,79- 10,78- 10,81- 10,82- 10,80
"L-k
H
frittée
8,608,168,527,818,548,608,180,147,857,94S,368,406,528,428,988,978,327,707,947,917,908,227,927,417,698,588,168,289,348,00
AQ.
frittes
10,7810,7810,7410,7910,8010,7810,8010,8110,3010,7610,7910,7810,7810,8010,7810,7810,8110,7810,7310,7710,7710,7510,7810,7910,7710,7910,8110,7910,7710,80
AU.
raoy.
10,78
d.th*
98,30
(0 (avsc écartsmaxi) et ré-partition des
pastilles
10,7? ± Q.04Coni-cité••$1/100<2/iO0<3/i00<4/i00<5/i00
% pas-tilles
26,66083,396,6
100
Lot 31 3 - 11 ^ PuO2
ab'3 3)
7,06 7,31
6,236,236,28o, 236,286,236,236,296,29
23 -
6,236,28
6*296,236,296,296,296,296,28
6,306,316,306,306,306,306,306,306,30
8,590,330,808 , o (.>< 3 , %8,92
6,79
d"rittêe
10,79
10,8210,8010,8310,3010,3010,3110,7810,3110,79
dmoy.
10,SO
A*
98,7
^ (avec écarts maxi)et répartition des
pastilles
6,295 +
Conicito
<2/i00^3/100 "
0,015
% past i l les20
100
Lot 20 PuO^,
7,0bX.)
6,23 -6,29
6,236,286,286,286,276,276,27
6,296,296,296,296,236,236,286,236.286,23
o —
6,306,306,306,306,306,306,306,306,306,30
8,368,348,338,498,288,316,518,458,348,44
10,7910,3210,3110,7910,3010,3110,3110,8510,3210,85
98,3
6,29 ± 0,J2
Conici te/
^2/100O/100
jo pastil! i1070
100
Lot 30B - 20 ic PuO,,
Tableau III - HeprodvctiMlité dimonsionnelln dos
frit tes par la méthode classique.
* Voir chapitre V.
N° du lot
19 D
2 7 M 1 , 2
2 7 M 3 , 4CH I 27 P
CH II 27 P
CH I DI 27 P
CH I AI 27 P
CH I BI 27 P
31 CH I
31 CHII
loPuO2
20
I!
It
tl
II
ft
It
It
II
Oxyded'uranium
. uo3
II
U3°8
It
H
It
It
II
U3°8
II
Frittage
l600/4h
it
it
l650/4h
it
l600/4h
l650/4h
l67 5/4h
l650/4h
n
Atmo s -phère
H 2 D
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II
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D
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A/H2
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Retrait
%
25,9
22,9
23, 2
20, 1
20, 3
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20, 8
20, 6
19,8
19,7
d.crue
4,00
5,20
5,73
5,74
5,73
5,73
5,73
5,71
5,71
d.frittée
10,74
10,40
10, 80
10, 67
10,72
10, 72
10,78
10,69
10,44
10,44
Théor.
9 7 , 4
9 4 , 2
9 7 , 9
9 6 , 9
9 7 , 0
9 7 , 2
9 7 , 7
97, O
95, 1
9 4 , 8
(u-Pu)O2-x2-x *
1,99
1,99
1,98
2,00
1,99
1,99
1,99
1,97
1,99
Paramètreréticulaire
5,4572 j-4. 10"4
-45,4568 +4. 10
5,4602 +4. 10~
5,4560 +3. 10"4
5,4573 +6. 10"4
5,4578 +3. 10"
5,4592 +2. 10"4
5,4635 +6. 10 " 4
«a
5,4597 +4. 10
Tableau IV - Résultats d1 elaborations de " chamottes " sous hydrogène et sous hydrogènedilué à 10 % dans l'argon.
- D = Atmosphère de frittage dynamique. Le débit est maintenu égal à 3 l/min.pendant tout le traitement.
- S = Atmosphère de frittage statique. A partir d'environ 1000*, on ferme l'arrivéede gaz et le traitement se poursuit en atmosphère statique.
* Voir chapitre V
N° aulo t
1602a
i6C2b
1oC2c1602a
16D219B2
27M1
27M2
2730
27K4
27K1
27K2
27P1K1
27P1A1
27P1B1
27P1A2
27PIIA2
31C
31D
313
31P
31 CRI
31 CRI
31ERI
31 PHI
31CRII
31DRII
31ERII
31FRH
25it
tt
H
H
H
20M
ti
ti
H
n
H
it
it
it
tt
20H
H
H
H
it
it
ti
H
tt
ti
ti
QrydeUranium
uo2II
tl
Tt
II
tl
uo3II
U3°8n
n
it
ti
ti
it
it
M
U3°8H
it
ti
it
n
ti
tt
ti
tt
ti
M
PoudreCuiteCrue
7?/25
II
tt
It
90/10it
95/590/10
95/590/10
95/5It
95/511
ti
tt
•t
95/5it
tt
11
11
n
11
tt
11
tt
11
11
Frittage
1475/4h
1500/4h
i6C0/4h
i630/4h
i650/4h
I600/4h
i650/4hti
11
11
H
tt
i6OO/4a
i650/4h
1675/4Q
1650/4h11
165O/4htt
11
H
ti
M
it
it
it
tl
It
It
Atmos.
H2dynamique
tt
11
tt
it
ti
ti
ti
tt
11
M
It
tl
It
H2Statique>80C
A4fl2 1°$D11
IX1000°CS>1000°C
It
A-ffl2 10/:
D
D<10000CS>1OOO°C
îetrait"/«
3,6
4,7
7,4
7,7
8,56,80
9,10
9,4
8,2
8,2
9,8
9,4
8,20
8,70
8,70
8,80
8,10
8,50
9,108,90
9,10
8,60
8,80
8,50
8,ec
8,60
8,eo8,60
8,90
d.crue
S>60tt
tt
»
8,56
8,81
8,34
8,2e
8,57
8,53
8,08
B,22
8,39it
it
8,39
e,4e
8,248,308,248,30
8,29
8,29
8,21
8,26
8,29
8,298,268,26
d.frittêe
9,41
9,72
10,45
10,60
10,7c
10,55
10,7510,66
10,75
10,67
10,61
10,68
10,46
10,62
10,63
10,67
10,46
10,40
10,5910,4710,61
10,42
10,43
10,32
10,44
10,47
10,50
10,40
10,52
th.*
55,0
67,6
94,4
95,0
97,2
95,3
98,2
97,3
98,1
97,2
96,6
96,7
94,7
96,6
96,8
96,7
94,7
94,50
96,7095,00
96,30
94,80
95,10
94,10
95,20
94, eo95,20
94,30
95,30
(u/Pu)02-x2 - x *
1-»#5
1,961,961,961,97
1,972,00
2,00
1,98
1,97
1,99
2,00
1,98
1,96
1,99
1,99
1,97
1,96
1,96
1,97
2,00
1,99
1,99
2,00
Paramètre*
5,4530 ± 4.10"4
5,4668 ± 6.10"4
5,4650 ± 5«1O"4
5,4656 ± 6.10"4
5,4640 ± 4.10"4
5,4634 ± 2.10"4
5,4557 ± 2.10"4
5,4561 ± 3.10"4
5,4621 ± 3.10"4
5,4636 ± 2.10"4
5,4573 ± 3.10"4
5,4559 ± 2.10"4
5,4604 ± 1.10"4
5,4671 ± 2.10"4
5,4584 ± 3.10"4
5,4591 ± 3.10"4
5,4624 ± 2.10"4
5,4655 ± 3i10"4
5,4654 ± 3.10"4
5,4646 ± 4.1O"4
5,4566 ± 4.10"4
5,4580 ± 5.10"4
5,4581 ± 5.1O"4
5,4563 ± 4.10"4
Observations
'Influence T
Choix desproportionset naturede 1'oxyde.
Recyclage
EssaiTempérature
InfluenceAtmosphèrede fr i t tage.
31 CHU recyclé
31CHI "31CHII "
31CHI "
31C "
31D "
31E
31F
31C »
31D
31E "
31F »
Tableau V - Résultats de frittage d'TJCp-PuCu à part ir
de " charaottes " , sous hydrogène et sous
hydrogène dilué à 10 fi dans l'argon.
- D atmosphère de frittage dynamique. Le débitest maintenu égal à 3l/mn pendant tout letraitement.
- S atmosphère de frittage statique. A partir de 1000°Con coupe le balayage de gaz.
- * voir chapitre V.
CI mcru
7,05
.-
crue
&, 34
6,426,426,426,426,426,426,426,426,426,426,426,426,426,426,426,416,426,426,426,42
Ci fri t te
- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,42 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,42 -- 6,41 -- 6,40 -- 6,40 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,41 -- 6,40 -
S66'"S6666
6co6666666
,41,41,41»s1,41,41,41,41,41,40,41.42,40,40,40,40,40,40,40,40
Hfrittée
7,978,008,157,908,036,366,448,008,327,718,207,227,538,326,288,417,988,057,847,91
dfrittée
10,7510,7610,7410,7510,7610,7610,7410,7410,7410,7510,7510,7210,7110,7510,7210,7810,7510,7410,7510,77
dmoy.
10,75
d.th
98,20
çf (avec écartsmaxi) et répar-tition des pas-
tilles
6,41 ± 0,01coni-rsité
<£ 1/100< 2/100
%pas-tilles
60100
Lot 27M1 - 20 fo PuO,
7,05 8,28
6,406,406,406,406,406,406,406,396,4a6,406,406,406,406,406,396,396,406,406,406,40
- 6,39 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,40 -- 6,39 -- 6,38 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,40 -- 6,38 -- 6,38 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,39 -- 6,39 -
- 6'3V.
6,386,396,396,386,396,396,386,386, 386,386,396,386,386,386,33 .6,386,396,396,396,39
7,577,707,368,078,036,887,807,677,247,787,546,907,977,377,937,277,517,827,937,86
10,6710,6710,6710,6710,6710,6410,6810,66 '10,6410,6310,6410,6810,6810,6710,6310,6510,6610,6710,6510,65
10,66 97,25
6,39 ± 0,01coni-cité
< 1/100< 2/100
^pas-tilles
55100
Lot 27MO - 20 $ PuO,
Voir chapitre V,
Lot 27 1*3 - 20 Pu02
1
G moru
7,05
crSe
8,57
f
6,486,436,486,476,436,436,486,476,486,436,486,486,476,486,476,486,436,476,486,43
i fritte
- 6,43 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,48 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,43 -- 69'\b -- 6,46 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,46 -- 6,47 -- 6,47 -- 6,47 -
6,476,476,476,476,466,466,466,476,466, AS
6,476,466,466,476,476,476,466,476,476,47
fritte
8,093,037,957,927,698,237,348,517,928,047,398,408,407,597,967-998,18T-767,347,39
e frittee
10,7510,7510,7510,7610,7610,7510,7610,7510,7410,7710,7510,7410,7710,7510,7410,7710,7410,7710,7410,75
dmoy.
10,75
M
d&h
98,10
Ç> (avec écartsmaxi) et répar-ti t ion, des pas-
tilles
6,47 ± Q,01Con*-cite
^1 /î 00^2/100
tilles
65100
Lot 27 X- - 20 fo Pu02
7,05 8,08
6,40 - 6,39 -6,38 - 6,36 -6,38 - 6,37 -6,37 - 6,36 -6,37 - 6,36 -6,33 - 6,37 -6,37 - 6,36 -6,38 - 6,37 -6,38 - 6,36 -6,33 - 6,37 -6,33 - 6,36 -6,38 - 6,36 -6,38 - 6,38 -6,38 - 6,36 -6,38 - 6,37 -6,38 - 6,37 -6,37 - 6,36 -6,37 - 6,36 -6,37 - 6,35 -6,38 - 6,37 -6,38 - 6,37 -6,38 - 6,37 -6,37 - 6,37 -6,37 - 6,35 -6,38 - 6,37 -6,36 - 6,35 -
6,366,346,356,356,356,366,356,356,346,356,356,356,376,356,356,356,356,346,346,366,366,366,366,346,356,34
8,798,358,437,598,438,457,948,599,388,463,358,668,47
7 l l
8,533,638,498,338,003,408,508,616,946,28-8,578,778,05
10,5610,6310,5710,6110,6510,6010,5810,5910,6310,6110,6310,6210,6010,6110,6310.5910,61,10,6310,6510,6110,6210,6210,6210,6410,5910,67
10,61 96,60 6,37 ± 0,03
Coni-cité
^ 1/100< 2/100< 3/100< 4/100
fo pas-•^ " i i i ta aulJLXcb
54085
100
Tableau VI - Reproduotibilité dimensionnelle des frittesà partir de " chamottes "•
N dul o t
31 A31 B
30 B
31 CHI31 CHII
27Mi27M2
27M327M4
31 C31 D31 E31 F
27Ki27 K2
31CRi31DRi31ERJ31FRi
Nature
( frittes classiques) sous H2
fritte classiquesous H2
( Chamottés) sous A + H2
( Frittes chamottés
, sous H9
v c
)
( frittes chamottés) sous A + H2(
)
( recyclés sous H2
)
() Recyclés sous A( + 10 % H2
)
Te neur initialeen PuÛ2
11 %it
20 %
20 %ti
tt
it
tt
tt
tt
it
tt
tt
11
tt
tt
M
M
tt
Teneur Théori-que en Pu
9,70 iott
17, 64 %
tt
tt
tt
M
tt
tt
tt
tt
It
tt
t l
II
II
t l
II
Teneur en Pudonnée parl 'analyse (°/o±ù, 1)
9,89,7
17, 5
17,417,5
17,717,717,517,4
17,417,317,417,5
17, 217,4
17,317,417,417,5
1 - Teneur en Pu de divers UO2-PUO2 frittes
N° dulot
30B
31B
31CR1
31DRi
Al
45
70
50
50
C a
100
250
300
200
C r
<5
<5
15
12
Cu
25
15
25
20
F e
40
55
100
85
Mn
5
^3
^3
*3
Ni
10
10
60
55
P b
10
<5
<5
<5
Si
60
75
75
75
Be
<5
<5
<5
<5
K
<50
<50
<50
<50
Mg
<50
<50
<50
<50
N a
<50
<50
<50
<50
P
<100
<100
<100
<100
5n
C5
<5
<5
<5
T i
^50
<,50
<50
<50
Zn
<100
<100
<100
<100
Z r
<50
<50
<50
<50
2 - Analyse spectrographique des impuretés de divers UO2-PUO2 fri t tes
Tableau VII - Résul tats d'analyse de divers UO2-PUO2 fri t tes