ASTM C922-21
Стандартные спецификации на спеченные таблетки оксида гадолиния и диоксида урана для легководных реакторов

Стандартный №

ASTM C922-21

Дата публикации

2021

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM C922-21

сфера применения

Анализ основного содержания стандарта

Стандарт ASTM C922-21 определяет технические требования к полному жизненному циклу для спеченных таблеток оксида урана-гадолиния для легководных реакторов, в основном включая три технических модуля:

Технические размеры	Основные параметры	Допустимое отклонение
Химический состав	Общее содержание примесей ≤1500 мкг/гU	Предел содержания одного элемента см. в таблице 1
Физические свойства	Теоретическая плотность 10,96 г/см³	Соотношение кислород-металл 1,98-2,02
Требования к нуклидам	Концентрация ²³⁵U <5%	Соответствует спецификации C996

---

Подробное объяснение основных технических требований

4.1 Основные ингредиенты

Таблетки должны быть изготовлены из сырья, соответствующего стандартам C753 (порошок диоксида урана ядерной чистоты) и C888 (порошок оксида гадолиния ядерной чистоты).

4.2 Требования к химическим веществам

Типичный случай: Для атомной электростанции требуются таблетки с содержанием гадолиния 3,5 мас.%, общим содержанием водорода <1,3 мкг/гU и содержанием влаги, подтвержденным термогравиметрическим анализом.

4.4 Физические свойства

• Определение плотности: Можно использовать геометрический метод (погрешность ±0,5%) или метод погружения.
• Размер зерна: Типичное значение: 8–15 мкм, определяется стандартным металлографическим методом E112.
• Однородность: Неравномерность распределения гадолиния должна составлять <5% (рентгеноструктурный анализ).

---

Предыстория развития стандарта

Этот стандарт был впервые опубликован в 1983 году и был пересмотрен с версии 2014 года до версии 2021 года. Основные изменения включают в себя:

1. Добавлены спецификации для использования переработанного урана коммерческого класса
2. Обновлен метод испытания на стабильность при облучении
3. Улучшено положение об освобождении от ответственности для обнаружения элемента тория

Рекомендации по внедрению

Ключевые моменты контроля качества

Производителям рекомендуется установить следующую систему контроля:

Ссылки контроля	Частота испытаний	Критерии приемки
Смешивание порошков	Каждая партия	Значение CV распределения Gd <3%
Процесс спекания	Каждая плавка	Плотность 94-97%TD
Контроль готовой продукции	100%	Дефекты поверхности <0,1 мм

Особые указания по применению

Для топлива с высокой степенью выгорания (＞60 ГВт⋅сут/тU) рекомендуется:

• Использовать испытание на термостойкость 1700 ℃×24 ч
• Контроль пористости границ зерен <5%
• Увеличить контроль содержания U