專利名稱：滴下噴嘴裝置、滴下原液回收裝置、滴下原液供給裝置、液滴表面固化裝置、氨水溶液循環(huán) ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滴下噴嘴裝置、滴下原液回收裝置、滴下原液供給裝置、液滴表面固化裝置、氨水溶液循環(huán)裝置、及重鈾酸銨粒子制造裝置，進(jìn)一步詳細(xì)地說，涉及滴下噴嘴裝置，為了實質(zhì)上形成球形重鈾酸銨粒子而能使滴下原液的液滴較好地滴下；滴下原液回收裝置，能回收滴下原液，以便能以高合格率制造不存在變形等問題的均質(zhì)重鈾酸銨粒子；滴下原液供給裝置，能將滴下原液供給到噴嘴中，以便能使含有硝酸雙氧鈾的滴下原液成為具有均勻體積的液滴而從噴嘴滴下；液滴表面固化裝置，使液滴表面固化，即使從噴嘴滴下的液滴落下而與氨水溶液貯存槽中的氨水溶液的表面沖突，也不容易發(fā)生變形；氨水溶液循環(huán)裝置，能使落下的液滴中的硝酸雙氧鈾在氨水溶液貯存槽內(nèi)的氨水溶液中發(fā)生變化，直到液滴的中心都充分變成重鈾酸銨；及重鈾酸銨粒子制造裝置，具有這些滴下噴嘴裝置、滴下原液回收裝置、滴下原液供給裝置、液滴表面固化裝置、氨水溶液循環(huán)裝置中至少一種，能制造球度高的重鈾酸銨粒子。
背景技術(shù)：
高溫氣體反應(yīng)爐的投入高溫氣體反應(yīng)爐用燃料的爐心結(jié)構(gòu)由熱容量較大高溫健全性好的石墨構(gòu)成。在該高溫氣體反應(yīng)爐中，由于采用被評價為即使高溫下也不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、安全性較高的氦氣等氣體作為冷卻氣體，所以即使在出口溫度較高的情況下，也能安全地取出冷卻氣體。因此，高溫加熱到大約1000℃左右的前述冷卻氣體作為安全的熱利用而用于發(fā)電、氫的制造、化學(xué)設(shè)備等廣泛的領(lǐng)域中。
另一方面，一般來說，投入到該高溫氣體反應(yīng)爐中的高溫氣體反應(yīng)爐用燃料包括燃料核、被覆在該燃料核周圍的被覆層。燃料核是例如將二氧化鈾燒結(jié)成陶瓷狀而成的直徑約為350～650μm的微小粒子。
被覆層一般具有多層結(jié)構(gòu)。具有4層結(jié)構(gòu)的被覆層從燃料核表面?zhèn)乳_始依次稱為第一層、第二層、第三層及第四層。燃料核和由4層被覆層構(gòu)成的被覆粒子的直徑例如約為500～1000μm。
以上那樣的高溫氣體反應(yīng)爐用燃料是使用重鈾酸銨粒子制造裝置如以下那樣制造而成的。首先，將氧化鈾粉末溶于硝酸，制成硝酸雙氧鈾溶液。接著，將該硝酸雙氧鈾溶液與純水及增粘劑等混合攪拌，制成滴下原液。將該滴下原液貯存到滴下原液貯存槽中。調(diào)制的滴下原液在冷卻成規(guī)定的溫度，并對粘度進(jìn)行調(diào)制后，輸送到滴下噴嘴裝置中。在滴下噴嘴裝置上，具有一個直徑較細(xì)的噴嘴。輸送來的滴下原液作為液滴從噴嘴的前端滴到氨水溶液中。落到氨水溶液內(nèi)的液滴從其表面開始進(jìn)行由硝酸雙氧鈾向重鈾酸銨的反應(yīng)，若前述液滴在氨水溶液內(nèi)存在足夠時間，則直到液滴的內(nèi)部為止都形成重鈾酸銨。
另外，使滴到該氨水溶液中的液滴在到達(dá)氨水溶液表面為止的行程中，通過氨氣氣氛。由于該氨氣而使液滴表面凝膠化形成被膜，形成有被膜的液滴某種程度上防止落到氨水溶液表面時由于沖突而引起的變形。若落到氨水溶液中的液滴中的硝酸雙氧鈾與氨充分反應(yīng)，則形成重鈾酸銨粒子(以下有時簡稱為“ADU粒子”)。
該ADU粒子洗凈干燥后，在大氣中焙燒形成三氧化鈾粒子。進(jìn)而，三氧化鈾粒子通過還原及燒結(jié)形成高密度陶瓷狀的二氧化鈾粒子。篩分該二氧化鈾粒子，即進(jìn)行分級，得到具有規(guī)定的粒子徑的燃料核微粒子。
在制造ADU粒子時最大的目標(biāo)在于制造粒子徑相同、球度高、沒有內(nèi)部缺陷的ADU粒子。換言之，要求任何ADU粒子都具有均勻的直徑，不具有扁圓的形狀，到粒子的中心完全形成ADU，而且不存在裂紋等內(nèi)部組織健全。并且大量制造ADU粒子也是制造ADU粒子時的一大目標(biāo)。為了實現(xiàn)這樣的目標(biāo)，如以下所述，在現(xiàn)在的ADU粒子制造裝置中存在必須解決的多個問題。
為了大量并且均勻地制造每個粒子都為球形的ADU粒子，重要的是前述噴嘴應(yīng)具有以液滴體積一定的方式使液滴落下的性能。
但是，還找不到上述那樣能以液滴體積一定的方式使液滴落下的滴下噴嘴。因此希望開發(fā)能得到粒子徑均勻、球度高的ADU粒子的滴下噴嘴裝置和重鈾酸銨粒子制造裝置(以下有時稱為“ADU粒子制造裝置”)。
以往的ADU粒子制造裝置由于包括具有一個滴下噴嘴的滴下噴嘴裝置，所以ADU粒子的產(chǎn)量由噴嘴的頻率決定，最大為200個/秒左右。進(jìn)而為了提高生產(chǎn)率，有必要增加滴下噴嘴的個數(shù)。此時，有必要使從多個噴嘴分別輸出的滴下原液的輸出量均勻，但是還沒有開發(fā)出那樣的裝置。
為了大量并且粒徑均勻地制造每個粒子都為球形的ADU粒子，重要的是前述多個噴嘴應(yīng)具有以從各滴下噴嘴輸出的液滴體積一定的方式使液滴落下的性能。
但是，還找不到上述那樣能以從多個滴下噴嘴分別輸出的滴下原液的輸出量均勻、液滴體積一定的方式使液滴落下的滴下噴嘴。因此希望開發(fā)能大量得到粒子徑均勻、球度高的二氧化鈾燃料核的滴下噴嘴裝置和ADU粒子制造裝置。
在以往的ADU粒子制造裝置中，在停止從噴嘴滴下原液時，原液剩余在用于將原液從滴下原液貯存槽輸送到噴嘴中的原液輸送配管中。然后，在貯存在滴下原液貯存槽中的新原液通過原液輸送配管輸送到噴嘴中時，剩余的舊原液即剩余原液從噴嘴滴下，舊原液的液滴滴到氨水溶液中。
前述剩余原液與在滴下原液貯存槽中進(jìn)行了溫度控制的新原液在性質(zhì)或性狀方面不同。因此，在滴到氨水溶液時形成的ADU粒子容易產(chǎn)生變形，存在不能充分保證將ADU粒子經(jīng)過熟化、洗凈、干燥、焙燒、還原及燒結(jié)各工序而制造的二氧化鈾粒子的球度、外徑、內(nèi)部組織等規(guī)格的問題。這也導(dǎo)致制造的二氧化鈾粒子的生產(chǎn)率降低。推測前述問題產(chǎn)生的原因在于，前述剩余原液的溫度上升至室溫，原液的粘度下降。
在ADU粒子制造裝置中，為了提高ADU粒子的生產(chǎn)率而具有多個噴嘴的情況下，為使從任何一個噴嘴落下的ADU粒子都具有相同的一定的體積，而需要使從各噴嘴滴下的滴下原液的流量一致。由此，設(shè)置流量調(diào)節(jié)器，對滴下原液的滴下量進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是僅用該流量調(diào)節(jié)器，不易使從各噴嘴滴下的滴下原液的流量一致，所以產(chǎn)生形成的ADU粒子的粒徑不同的問題。
在以往的ADU粒子制造裝置中，在從滴下噴嘴裝置中的一個或多個滴下噴嘴滴下的液滴朝向氨水溶液落下的落下行程中，存在氨氣氣氛。這樣，落下而在氨水溶液的液面著水的液滴的表面凝膠化，形成被膜，但是不能充分防止著水時由沖突引起的變形。而且有時液滴向氨水溶液著水時由沖突而發(fā)生斷裂。存在變形或斷裂的液滴在氨水溶液中即使進(jìn)行硝酸雙氧鈾與氨的反應(yīng)，也不能以高合格率得到球度良好的ADU粒子的問題。另外，在具有多個滴下噴嘴的ADU粒子制造裝置中，在將氨氣吹到落下途中的液滴上的情況下，存在不能將氣體均勻地噴到各液滴上的問題、或由于吹上的氣體而在液滴的表面產(chǎn)生波紋狀的花紋的問題。
在以往的ADU粒子制造裝置中，必須使含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的內(nèi)部都浸透氨水溶液。
為了浸透該氨水溶液，通常采用貯存氨水溶液的氨水溶液貯存槽。即，在ADU粒子制造裝置中，在滴下含有硝酸雙氧鈾的原液的噴嘴的正下方，配置有貯存氨水溶液的氨水溶液貯存槽。將通過從滴下噴嘴裝置的噴嘴滴下原液而形成的液滴滴到在氨水溶液貯存槽內(nèi)貯存的氨水溶液中。
這樣，在氨水溶液中，存在與液滴中的硝酸雙氧鈾和銨離子反應(yīng)，在液滴內(nèi)形成重鈾酸銨(ADU)。
液滴內(nèi)的硝酸雙氧鈾與銨離子的反應(yīng)從液滴的表面開始，經(jīng)過一定時間前述反應(yīng)向液滴的內(nèi)部進(jìn)行。但是，隨著液滴表面的內(nèi)部存在于液滴表面附近的硝酸雙氧鈾、與液滴表面的外側(cè)存在于其附近的氨離子的反應(yīng)的進(jìn)行，液滴表面的外側(cè)、該液滴表面附近的氨濃度降低。因此，硝酸雙氧鈾與銨離子的反應(yīng)速度變慢。為了存在于ADU粒子的中心部的硝酸雙氧鈾與銨離子發(fā)生反應(yīng)，所以存在于液滴表面的外側(cè)的銨離子必須浸入到液滴內(nèi)，而向液滴的內(nèi)部擴(kuò)散移動。因此，產(chǎn)生需要長時間才能使液滴的中心都變成重鈾酸銨的問題，另外，在液滴一定時間滯留在氨水溶液中的條件下，容易產(chǎn)生硝酸雙氧鈾與銨離子反應(yīng)不充分的問題。因此，在以往的ADU粒子制造裝置中，不易生成粒徑大的ADU粒子。關(guān)于利用后工序處理后的燃料核，有時在其內(nèi)部存在空隙并生成不良品。
而且，由于內(nèi)部反應(yīng)沒有結(jié)束的ADU粒子，其內(nèi)部呈膠狀，非常軟，所以若使因含有鈾而比重較大的ADU粒子層疊而堆積，則位于氨水溶液貯存槽的下部側(cè)的ADU粒子發(fā)生變形，產(chǎn)生制造出較多球度差的不良品的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以解決前述問題為目的。
本發(fā)明的目的在于提供一個或多個滴下噴嘴裝置及組裝該滴下噴嘴裝置的ADU粒子制造裝置，其能滴下含有硝酸雙氧鈾的液滴，以便能使從滴下噴嘴滴下的滴下原液的輸出量均勻，并由此大量制造具有均勻的形狀及尺寸的ADU粒子。
本發(fā)明解決上述以往的問題，其目的在于提供能以高合格率制造不發(fā)生變形粒徑相同的ADU粒子的滴下原液回收裝置、及組裝該滴下原液回收裝置的ADU粒子制造裝置。
本發(fā)明解決上述以往的問題，其目的在于提供滴下原液供給裝置及組裝該滴下原液供給裝置的ADU粒子制造裝置，其將向滴下含有硝酸雙氧鈾的液滴的滴下噴嘴裝置中供給滴下原液，以便能制造粒子徑相同的ADU粒子。
本發(fā)明解決上述以往的問題，其目的在于提供液滴表面固化裝置及組裝該液滴表面固化裝置的ADU粒子制造裝置，其能使含有硝酸雙氧鈾的液滴表面適當(dāng)固化，以便能制造球度高的ADU粒子。
本發(fā)明解決上述以往的問題，其目的在于提供氨水溶液循環(huán)裝置及組裝該氨水溶液循環(huán)裝置的ADU粒子制造裝置，其能高效率地生產(chǎn)球度高、沒有內(nèi)部缺陷地高品質(zhì)的重鈾酸銨粒子。
本發(fā)明(1)一種滴下噴嘴裝置，其特征在于，具有多個噴嘴，使含有硝酸雙氧鈾的滴下原液滴到在氨水溶液貯存槽中貯存的前述氨水溶液中；1臺勵振器，使前述多個噴嘴同時振動，(2)如前述(1)所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，設(shè)置有可按每個噴嘴對滴下原液的滴下流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，(3)一種滴下噴嘴裝置，其特征在于，具有一個或多個噴嘴，用于滴下含有硝酸雙氧鈾的滴下原液滴下；滴下原液收容部，為了能收容一定量的從貯存前述滴下原液的滴下原液貯存槽供給的滴下原液，其內(nèi)容積比前述一個噴嘴的內(nèi)容積或多個中的任何一個噴嘴的內(nèi)容積都大，收容的滴下原液由于重力而供給到前述一個噴嘴或多個所有噴嘴，(4)如前述(3)所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，前述滴下原液收容部是水平截面積比前述一個噴嘴或多個中的任何一個噴嘴的水平截面積都大的滴下原液收容部，(5)如前述(3)或(4)所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，前述滴下原液收容部直接連結(jié)到前述一個噴嘴或多個所有噴嘴上，(6)如前述(3)～(5)任一項所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，在滴下含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的一個噴嘴或多個所有噴嘴的前端部上，形成有朝向前述滴下原液的滴下方向的棱邊，(7)如前述(1)～(6)任一項所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，在前述噴嘴上，具有實質(zhì)上定量并且無脈動地供給在滴下原液貯存槽中貯存的滴下原液的供液機(jī)構(gòu)，(8)一種滴下原液回收裝置，其特征在于，在具有使通過滴下原液輸送通路輸送來的在滴下原液貯存槽中貯存的含有硝酸雙氧鈾的滴下原液滴到氨水溶液中的噴嘴的滴下噴嘴裝置中的噴嘴、與貯存前述氨水溶液的氨水溶液貯存槽之間，具有剩余滴下原液受器，在停止滴下原液從前述噴嘴向氨水溶液滴下時，受容在前述滴下原液輸送通路中剩余的前述滴下原液的剩余部分；剩余滴下原液輸送通路，將受容在前述剩余滴下原液受器中的滴下原液的剩余部分輸送到前述滴下原液貯存槽中，(9)一種滴下原液回收裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述(1)～(7)任一項所述的滴下噴嘴裝置，(10)一種滴下原液供給裝置，其特征在于，具有光照射機(jī)構(gòu)，對從具有多個噴嘴的滴下噴嘴裝置中的這些多個噴嘴分別落下的含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的液滴照射光；流量調(diào)節(jié)器，根據(jù)由前述光照射機(jī)構(gòu)照射的液滴的落下狀態(tài)，調(diào)節(jié)滴下原液從貯存含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的滴下原液貯存槽向各噴嘴的供給量，(11)一種滴下原液供給裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述(1)～(7)任一項所述的滴下噴嘴裝置，(12)如前述(10)或(11)所述的滴下原液供給裝置，其特征在于，前述光照射機(jī)構(gòu)是照射周期性一亮一滅的光的頻閃光照射機(jī)構(gòu)，
(13)如前述(10)～(12)任一項所述的滴下原液供給裝置，其特征在于，具有光傳感器，檢測從前述光照射機(jī)構(gòu)發(fā)出的光；控制機(jī)構(gòu)，通過輸入從前述光傳感器輸出的檢測信號，來控制前述流量調(diào)節(jié)器，使得從各噴嘴滴下的液滴的流量一致，(14)一種液滴表面固化裝置，其特征在于，具有氨氣噴出機(jī)構(gòu)，所述氨氣噴出機(jī)構(gòu)，可分別朝向從具有滴下從滴下原液貯存槽供給的滴下原液的一個或多個噴嘴的滴下噴嘴裝置中的一個或這些多個噴嘴中分別滴下的滴下原液的液滴落到在氨水溶液貯存槽內(nèi)貯存的氨水溶液中的落下路徑噴出氨氣，(15)一種液滴表面固化裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述(1)～(7)任一項所述的滴下噴嘴裝置，(16)如前述(14)或(15)所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，具有排出從前述氨氣噴出機(jī)構(gòu)噴出的氨氣的氨氣排出機(jī)構(gòu)，前述氨氣排出機(jī)構(gòu)設(shè)置在隔著前述液滴的落下路徑而與前述氨氣噴出機(jī)構(gòu)相反的一側(cè)，(17)如前述(14)～(16)任一項所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，前述氨氣噴出機(jī)構(gòu)具有可朝向前述液滴的落下路徑噴出氨氣的多個氨氣噴出口，并可調(diào)節(jié)從前述多個氨氣噴出口噴出的氨氣的流量，(18)如前述(14)～(17)任一項所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，前述氨水溶液貯存槽具有氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)，以從噴嘴的前端部到在氨水溶液貯存槽內(nèi)貯存的氨水溶液的液面之間的距離一定的方式貯存氨水溶液，(19)如前述(14)～(18)任一項所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，從噴嘴的前端到前述氨氣噴出口的上端之間的高度為10～40mm，從噴嘴的前端落下的液滴的路徑、即滴下路徑到前述氨氣噴出口前端之間的最短距離為3～15mm，從氨氣噴出口噴出的氨氣的流量為3～25L/min，(20)一種氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，具有氨水溶液循環(huán)通路，其將氨水溶液從前述氨水溶液貯存槽的底部供給到其內(nèi)部，以使在用于承接從滴下噴嘴裝置中的噴嘴滴下含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的液滴的貯存氨水溶液的氨水溶液貯存槽內(nèi)的該氨水溶液中，可使前述液滴中的硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)而形成的重鈾酸銨粒子上升流動，(21)一種氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述(1)～(7)任一項所述的滴下噴嘴裝置，(22)如前述(20)或(21)所述的氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，在前述氨水溶液貯存槽的側(cè)面部及底部上，分別形成側(cè)面部開口部及底部開口部，前述氨水溶液供給機(jī)構(gòu)具有氨水溶液循環(huán)用配管，連結(jié)前述側(cè)面部開口部與前述底部開口部；泵，設(shè)置在前述氨水溶液循環(huán)用配管上，(23)如前述(22)所述的氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，在前述側(cè)面部開口部上設(shè)置有流入防止機(jī)構(gòu)，用于阻止在前述氨水溶液貯存槽內(nèi)存在的固體成分流入到前述氨水溶液循環(huán)用配管中，(24)如前述(20)～(23)任一項所述的氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，在前述氨水溶液貯存槽的底面部上設(shè)置有取出配管、可開閉前述取出配管的開閉機(jī)構(gòu)，(25)一種重鈾酸銨粒子制造裝置，其特征在于，具有前述(1)～(7)任一項所述的滴下噴嘴裝置、前述(8)或(9)所述的滴下原液回收裝置、前述(10)～(13)任一項所述的滴下原液供給裝置、前述(14)～19)任一項所述的液滴表面固化裝置、及前述(20)～(24)任一項所述的氨水溶液循環(huán)裝置中的任何一個。
根據(jù)前述(1)的滴下噴嘴裝置，由于用一個勵振器使多個滴下噴嘴振動，所以滴下噴嘴彼此不會發(fā)生共振，也不受其他滴下噴嘴的振動的影響，可容易地控制滴下粒子的粒徑。根據(jù)前述(2)的滴下噴嘴裝置，通過在每個噴嘴上具有流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可減少滴下原液流動時的壓力損失的差別，結(jié)果，可制造粒徑均勻的ADU粒子。
根據(jù)前述(3)的滴下噴嘴裝置，在從噴嘴的前端部滴下液滴的情況下，滴下原液流到噴嘴的前端部，并且滴下原液以與前述前端部接觸的狀態(tài)流到前端部外，隨著滴下原液的流下，附著到前端部的液脹滿而滴的容積增大，當(dāng)膨滿狀態(tài)的液的重量也超過附著在噴嘴的前端部的力時，滴下原液作為液滴從噴嘴的前端部落下。此時，對附著到噴嘴的前端部而漸漸膨滿的滴下原液施加以收容在滴下原液收容部中的所占內(nèi)容積比噴嘴的內(nèi)容積還大的一定量的滴下溶液為起因的流體壓。即，對附著到噴嘴的前端部的滴下原液施加一定量的靜水壓。結(jié)果，由于對連續(xù)落下的膨滿狀態(tài)的液滴始終施加相同的靜水壓，所以連續(xù)落下的液滴的容積相同。由于從噴嘴連續(xù)落下相同容積的液滴，所以這些液滴形成同一大小的ADU粒子。在本發(fā)明中，前述滴下原液收容部起到對附著在噴嘴的前端部的液滴外加一定靜水壓的加壓機(jī)構(gòu)的作用。
根據(jù)前述(4)的滴下噴嘴裝置，除了前述(3)所述的技術(shù)效果外，滴下原液收容部的水平截面積比前述噴嘴的水平截面積要大，所以雖然需要內(nèi)容積比噴嘴的內(nèi)容積大的滴下原液收容部，但是不必將滴下原液收容部的高度尺寸取得較大。
根據(jù)前述(5)的滴下噴嘴裝置，除了前述(3)或(4)所述的技術(shù)效果外，與將滴下原液從滴下原液收容部經(jīng)由配管輸送到噴嘴中的情況相比，不會產(chǎn)生由使用配管而引起的壓力損失，可將滴下原液從滴下原液收容部供給到噴嘴中，不產(chǎn)生壓力損失，相應(yīng)地形成粒子徑相同的ADU粒子。
根據(jù)前述(6)的滴下噴嘴裝置，由于在噴嘴的前端部形成有棱邊，所以可將噴嘴的前端部與液滴圓滑地分離，故能形成粒子徑相同的ADU粒子。
根據(jù)前述(7)的滴下噴嘴裝置，由于實質(zhì)上定量且無脈動地供給液體，所以滴下時液滴徑的大小不會產(chǎn)生偏差。因此，能形成粒子徑相同的ADU粒子。
根據(jù)前述(8)的滴下原液回收裝置，首先，在從噴嘴滴完液滴后新調(diào)制的滴下原液作為液滴從前述噴嘴滴下的情況下，將前次滴下操作中在原液輸送配管中剩余的含有硝酸雙氧鈾的滴下原液承接在剩余滴下原液受器中。若假設(shè)在剩余滴下原液受器中收容的滴下原液從噴嘴滴到氨水溶液中，則由于從前次滴下操作到本次滴下操作經(jīng)過一定的時間，從而在原液輸送配管中剩余的滴下原液的粘度發(fā)生變化，所以不能形成接近于球形的重鈾酸銨粒子。但是，若利用該滴下原液回收裝置，則收容在前述剩余滴下原液受器中的剩余滴下原液混合到新調(diào)制的滴下原液中進(jìn)行再利用，通過再度溫度控制，可對新的滴下原液與剩余滴下原液的混和原液適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行粘度調(diào)整。因此，能以高合格率制造球度、外徑、內(nèi)部組織等中都沒有問題的均質(zhì)的ADU粒子。
在前述(10)的滴下原液供給裝置中，向多個噴嘴供給含有硝酸雙氧鈾的滴下原液。從多個噴嘴連續(xù)地滴下滴下原液。利用光照射機(jī)構(gòu)，對連續(xù)滴下的滴下原液照射光。用視覺或光傳感器檢測照射了光的液滴的落下狀態(tài)，根據(jù)液滴的落下狀態(tài)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)器，從而調(diào)節(jié)從各噴嘴落下的液滴的體積。由此，可使從各噴嘴落下的液滴的體積均勻。
在用光傳感器檢測利用前述光照射機(jī)構(gòu)照射了光的液滴的滴下狀態(tài)的情況下，在從各噴嘴滴下的每列液滴上配置光光傳感器。
液滴在利用光照射傳感器照射有光的狀態(tài)下落下時，由于液滴遮光，所以光傳感器向控制機(jī)構(gòu)輸出檢測信號?？刂茩C(jī)構(gòu)基于按每列液滴配置的光傳感器輸出的檢測信號，來判斷液滴是否遮住到達(dá)光傳感器的光，另外通過計測液滴遮光的時間，來判斷從某個噴嘴落下的液滴與從其他噴嘴落下的液滴的落下狀態(tài)是否不同?？刂茩C(jī)構(gòu)自動控制流量調(diào)節(jié)器，使得從各噴嘴落下的任何液滴都同時落下。
在光照射機(jī)構(gòu)為頻閃光照射機(jī)構(gòu)時，像下面那樣控制流量調(diào)節(jié)器。
采用光照射機(jī)構(gòu)即頻閃光照射機(jī)構(gòu)，對與上述一樣從噴嘴滴下的液滴照射周期性一亮一滅的光(也稱為頻閃光)。對從噴嘴依次滴下的多個液滴照射與噴嘴的頻率同頻率的頻閃光后，觀察從噴嘴滴下的多個液滴是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。在觀察到從多個噴嘴同時滴下的任何液滴都處于相同高度位置時，由于多個噴嘴任何一個都具有相同的體積，所以能判斷出從多個噴嘴滴下的任何液滴的粒徑都相同。但是，在觀察到從多個噴嘴同時滴下的多個液滴處于不同高度位置時，判斷出從多個噴嘴滴下的多個液滴的體積不同。此時，通過操作流量調(diào)節(jié)器，而對供給到噴嘴中的滴下原液的供給量進(jìn)行調(diào)整，使得從多個噴嘴的任何一個同時滴下的任何液滴都具有相同粒徑。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能提供一種可容易地制造粒徑相同的ADU粒子的ADU粒子制造裝置。
根據(jù)前述(14)的液滴表面固化裝置，從氨氣噴出機(jī)構(gòu)，對從一個或多個噴嘴分別滴下的含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的一連串液滴噴出氨氣，使氨氣均勻地接觸到從每個滴下噴嘴落下的液滴上，并且由于生成的ADU粒子不呈現(xiàn)出波紋狀的花紋，所以能得到球度高的二氧化鈾粒子。
根據(jù)前述(16)的液滴表面固化裝置，通過將該氨氣排出機(jī)構(gòu)噴出的氨氣排出，而提高噴出的氨氣氣流的方向性，減小多個氨氣氣流彼此帶來的影響，所以使生成的ADU粒子更不會呈現(xiàn)波紋狀的花紋。而且，若設(shè)置有該氨氣排出機(jī)構(gòu)，則解決下述問題，即在不存在氨氣排出機(jī)構(gòu)的情況下，由于上升的氨氣到達(dá)噴嘴的前端，使噴嘴前端的硝酸雙氧鈾與氨氣反應(yīng)而產(chǎn)生噴嘴的堵塞的問題。
根據(jù)前述(17)的液滴表面固化裝置，由于可分別調(diào)節(jié)前述多個氨氣噴出口的氨氣的噴出流量，所以即使在氨氣的壓力損失不同的情況下，也能保持氨氣的噴出狀態(tài)一定。
根據(jù)前述(18)的液滴表面固化裝置，由于在氨水溶液貯存槽上設(shè)置有氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)，所以隨著液滴滴到氨水溶液貯存槽內(nèi)的氨水溶液中而使氨水溶液的液面上升，當(dāng)液面到達(dá)某個位置時，即使進(jìn)一步滴下液滴，由于由液滴壓上的氨水溶液通過氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)而排出，所以氨水溶液的液面也不會上升。換言之，若預(yù)先在氨水溶液貯存槽內(nèi)以利用氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)使氨水溶液溢流而保持液面高度一致的方式貯存氨水溶液，則從滴下噴嘴裝置的噴嘴的前端到氨水溶液的液面之間的距離始終保持一定。若始終保持前述距離一定，則從噴嘴朝氨水溶液落下的液滴與氨氣接觸的條件始終一定，從噴嘴前端落下而到達(dá)氨水溶液的液面為止，液滴中的硝酸雙氧鈾始終與氨氣進(jìn)行一定的反應(yīng)，所以在氨水溶液中著水的液滴粒子的重鈾酸銨被膜生成條件一定，進(jìn)而制造不會變形的均勻的ADU粒子。
根據(jù)前述(19)的液滴表面固化裝置，在將從噴嘴的前端到氨氣噴出口的上端之間的高度設(shè)計成10～40mm，而且將從滴下路徑到前述氨氣噴出口前端之間的最短距離設(shè)計成3～15mm的情況下，通過使氨氣以3～25L/min的流速從氨氣噴出口噴出，而在從噴嘴前端落下的液滴到達(dá)氨水溶液的行程中，關(guān)于任何液滴，在液滴表面都同樣進(jìn)行硝酸雙氧鈾與氨的反應(yīng)，成為均勻地形成重鈾酸銨皮膜的液滴，并到達(dá)氨水溶液表面。通過在液滴表面形成均勻的重鈾酸銨皮膜，最終制造球形的均勻品質(zhì)的ADU粒子。
根據(jù)前述(20)的氨水溶液循環(huán)裝置，由于ADU粒子成為可上升流動狀態(tài)，所以在氨水溶液貯存槽內(nèi)部ADU粒子成為流動狀態(tài)，ADU粒子不會彼此堆積。結(jié)果，防止ADU粒子的變形。另外，若在氨水溶液中流動的液滴內(nèi)的硝酸雙氧鈾與氨離子反應(yīng)，則存在于液滴表面的外部附近的氨離子的濃度減少，通過使氨水溶液成為流動狀態(tài)，而向液滴表面供給銨離子，以補(bǔ)充其濃度的減少。另外，由于使氨水溶液成為循環(huán)狀態(tài)，所以始終向液滴表面供給新鮮的銨離子，因此，使液滴內(nèi)部的硝酸雙氧鈾與銨離子的反應(yīng)高效地進(jìn)行?；谶@些理由，能高效地生產(chǎn)不發(fā)生變形、不存在內(nèi)部缺陷等的ADU粒子。
而且，根據(jù)前述(22)的氨水溶液循環(huán)裝置，通過具有氨水溶液循環(huán)用配管、和設(shè)置在前述氨水溶液循環(huán)用配管上的泵，而由泵從底部開口部向氨水溶液貯存槽內(nèi)供給氨水溶液。供給的氨水溶液從下方將滯留于底部的ADU粒子壓上，從而使在氨水溶液中形成的ADU粒子循環(huán)流動，而不會堆積。而且，通過使ADU粒子在循環(huán)的氨水溶液中循環(huán)，而使新鮮的銨離子接觸到ADU粒子表面，所以能高效地制造粒子中心都變成重鈾酸銨流動ADU粒子。
進(jìn)而，根據(jù)(23)所述的氨水溶液循環(huán)裝置，通過設(shè)置流入防止機(jī)構(gòu)，而使粒子的破片或斷片等固體物不會混入氨水溶液循環(huán)用配管內(nèi)，能高效地向貯存槽內(nèi)供給氨水溶液。
根據(jù)(24)所述的氨水溶液循環(huán)裝置，可利用重力，經(jīng)由氨水溶液貯存槽的取出配管而不使用特別的設(shè)備將滯留在氨水溶液貯存槽的底部的ADU粒子取到氨水溶液貯存槽外部?；蛘?，通過開閉機(jī)構(gòu)，能任意地將ADU粒子取到氨水溶液貯存槽外部。
根據(jù)上述(25)的重鈾酸銨粒子制造裝置，具有滴下噴嘴裝置、滴下原液回收裝置、滴下原液供給裝置、液滴表面固化裝置及氨水溶液循環(huán)裝置中的任何一個裝置，所以能制造球度高、粒徑相同的ADU粒子。


以下說明的這些附圖并不是設(shè)計附圖，而是用于說明滴下噴嘴裝置等及ADU粒子制造裝置的功能和結(jié)構(gòu)等的附圖。
圖1是本發(fā)明一例的ADU粒子制造裝置的局部圖。
圖2是表示具有本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的振動噴嘴的一例的圖。
圖3是表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的一例的系統(tǒng)線圖。
圖4是表示具有本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的流量調(diào)節(jié)閥的一例、即球形閥的截面的圖。
圖5是表示本發(fā)明的一例、即ADU粒子制造裝置概略圖。
圖6是表示本發(fā)明的一例、即滴下噴嘴裝置的一部分的概略圖。
圖7是本發(fā)明的一例，是表示在前端部具有棱邊的滴下噴嘴裝置的一部分的放大圖。
圖8是表示本發(fā)明的滴下噴嘴裝置的概略圖。
圖9表示測定二氧化鈾粒子的粒徑的方法。
圖10是表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的一例的圖。
圖11是表示在本發(fā)明中使用的剩余滴下原液受器的一例的圖。
圖12是表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的一例的說明圖。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的ADU粒子制造裝置，從各噴嘴滴下的液滴高度保持一定的狀態(tài)的圖。
圖14是表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的其他例的說明圖。
圖15是表示圖14所示的ADU粒子制造裝置中的光源、光電轉(zhuǎn)換元件及控制部的說明圖。
圖16是表示脈沖信號列的說明圖，(a)是表示在圖14所示的ADU粒子制造裝置中，從各噴嘴同步落下體積相同的液滴時檢測的脈沖信號列的說明圖，(b)是表示在圖14所示的ADU粒子制造裝置中，從各噴嘴非同步地落下體積不同的液滴時檢測的脈沖信號列的說明圖。
圖17是表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的概略圖。
圖18是將氨氣噴出機(jī)構(gòu)及氨氣排出機(jī)構(gòu)擴(kuò)大了的立體圖。
圖19是表示氨氣噴出機(jī)構(gòu)的概略圖。
圖20是表示氨氣噴出機(jī)構(gòu)的變形例的概略圖。
圖21是表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的概略圖。
圖22是表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的變形例的概略圖。
具體實施例方式圖1表示具有本發(fā)明的滴下噴嘴裝置的ADU粒子制造裝置的第1方式。如圖1所示，ADU粒子制造裝置具有滴下噴嘴裝置2、和氨水溶液貯存槽3。
滴下噴嘴裝置2具有多個例如圖1所示4個噴嘴4、和圖2所示一臺勵振器5。進(jìn)而具體地描述，如圖2所示，滴下噴嘴裝置2具有分別垂直且隔開規(guī)定間隔相互平行地排列的形狀相互相同的圓筒管狀的4個噴嘴、保持該噴嘴4的保持部件6、從上方支承該保持部件6的支承部件7、經(jīng)由該支承部件7而對噴嘴4施加垂直方向的振動的勵振器5、與前述噴嘴4分別結(jié)合而作為滴下原液輸送通路的一例的滴下原液供給管8。
噴嘴4形成為管狀。作為與前述噴嘴4的軸線正交的截面形狀，可列舉出圓形、橢圓形或多邊形等，但是優(yōu)選地為圓形。作為前述噴嘴4的開口部的水平截面的形狀，優(yōu)選地采用內(nèi)徑為0.2mm～3mm的圓形。若前述內(nèi)徑小于0.0mm，則會引起噴嘴的堵塞。另外，若前述內(nèi)徑大于3mm，則液滴變大，形成的ADU粒子的大小過大。作為前述噴嘴4的材質(zhì)，只要是不因含有硝酸雙氧鈾的滴下原液而受到不良影響，具有耐腐蝕性的材質(zhì)即可，并沒有特別的限制，可列舉出例如玻璃、不銹鋼、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鋯或鋯合金等。
前述4個噴嘴4可如圖1所示排成一橫列，但是也可具有下述配置關(guān)系，例如在平面上假想形成的正方形各頂點上立設(shè)各噴嘴4。
如圖2所示，與噴嘴4結(jié)合的滴下原液供給管8結(jié)合在貯存滴下原液的缸(未圖示)上，并由未圖示的適當(dāng)?shù)墓┮簷C(jī)構(gòu)、例如泵將缸內(nèi)的滴下原液供給到噴嘴4中。前述滴下原液是將例如氧化鈾粉末溶解到硝酸中而調(diào)制成硝酸雙氧鈾溶液，并將該硝酸雙氧鈾溶液、與純水和聚乙烯醇樹脂等增粘劑等混合而成的混合液混合攪拌而得到的。另外，作為前述增粘劑，可列舉出聚乙烯醇、在堿條件下凝固的樹脂、聚乙二醇及甲基纖維素等。對應(yīng)于滴下粒子的期望粒徑，適當(dāng)決定滴下原液自身的粘度等。滴下原液的粘度的一例在10℃下為10～500cPs。將冷卻至規(guī)定溫度并保持而進(jìn)行粘度調(diào)整的滴下原液供給到噴嘴4中。
前述勵振器5可經(jīng)由支承部件7沿垂直方向分別對各噴嘴4施加規(guī)定頻率的振動，例如可采用電磁式振動產(chǎn)生器、機(jī)械式振動產(chǎn)生器、及超聲波振動產(chǎn)生器等來形成。作為該勵振器5施加到噴嘴4上的頻率優(yōu)選地為40～200Hz。若頻率在前述范圍外，則并不是說不能使具有規(guī)定外徑的良好的滴下粒子從噴嘴4的下端開口部滴下，只是若頻率處于前述范圍內(nèi)，則能使規(guī)定外徑的良好的滴下粒子容易地滴下。
如圖1所示，氨水溶液貯存槽3是進(jìn)行下述反應(yīng)的槽，即使包含于貯存在其內(nèi)部的氨水溶液中的氨、與包含于從前述噴嘴4滴下的滴下原液的滴下粒子中的硝酸雙氧鈾反應(yīng)而形成重鈾酸銨。氨水溶液貯存槽3由半球狀彎曲的底部和圓筒形的軀干部形成，到氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部的規(guī)定高度為止均可貯存氨水溶液。氨水溶液貯存槽3的軀干部延伸到比貯存在氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部的氨水溶液的液面更靠上方的位置。在該氨水溶液貯存槽3的軀干部，在比貯存的氨水溶液10的液面靠上方的位置上配置有氨氣供給管9，由從該氨氣供給管9供給的氨氣使氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部位于氨水溶液10的液面上方的氣氛變成氨氣。
作為該氨水溶液貯存槽3的材質(zhì)，并沒有特別的限制，只要是具有耐腐蝕性、特別是具有耐堿性、耐熱性、耐壓性的材質(zhì)即可，可列舉出例如不銹鋼、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鋯或鋯合金等。
另外，作為前述氨水溶液貯存槽3的大小并沒有特別的限制，可根據(jù)希望而定。關(guān)于該氨水溶液貯存槽3的形狀，也不限定于圖1所示的形狀，可采用各種形狀。
前述氨氣供給管9是為了使從前述噴嘴4滴下的液滴的表面在落到氨水中之前凝膠化，而將氨氣供給到位于前述氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液的液面上方的空間中的噴嘴。
因此，前述氨氣供給管9的前端開口部朝向氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部開口，其另一端與例如填充了氨氣的儲氣瓶等氣體供給機(jī)構(gòu)(未圖示。)連接。
另外，前述氨氣供給管9的安裝位置并沒有特別的限制，只要能將氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液的液面上方的空間變成氨氣氣氛即可。
利用以上結(jié)構(gòu)的ADU粒子制造裝置，如下述那樣，制造ADU粒子。
在氨水溶液貯存槽3內(nèi)裝入規(guī)定量的氨水溶液。使滴下原液從4個噴嘴4滴到前述氨水溶液中。此時，如圖2所示，用勵振器5對4個噴嘴4同時施加同一頻率的振動。結(jié)果，若從同一振動的4個噴嘴4滴下的原液的流量相等，則實質(zhì)上落下具有同一粒徑的液滴。
優(yōu)選地，預(yù)先將后述的本發(fā)明的液滴表面固化裝置安裝到ADU粒子制造裝置上。這樣，從噴嘴4滴下的滴下粒子在從噴嘴4至氨水溶液之間的落下路徑中，被從氨氣供給管61噴出的氨氣吹上。利用吹上的氨氣使由硝酸雙氧鈾構(gòu)成的滴下粒子的表面一部分發(fā)生凝膠化。關(guān)于投到氨水溶液中的凝膠化的滴下粒子，存在于表面凝膠化的滴下粒子內(nèi)的硝酸雙氧鈾與氨繼續(xù)進(jìn)一步反應(yīng)，而形成重鈾酸銨。
規(guī)定量的滴下原液的滴下結(jié)束后，除去氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水，采用適當(dāng)?shù)姆椒?，例如通過使氨水溶液貯存槽3傾斜或翻轉(zhuǎn)、或掏出氨水溶液貯存槽3內(nèi)的內(nèi)容物、或吸引除去氨水溶液貯存槽3內(nèi)的內(nèi)容物，而取出生成的ADU粒子。
以上，就本發(fā)明的一實施例進(jìn)行了說明，該發(fā)明并不限于前述例，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計變更。
例如，利用勵振器5的滴下噴嘴的振動方向并不限于垂直方向，也可為水平方向。關(guān)于滴下噴嘴的個數(shù)也沒有特別的限制，可考慮ADU粒子的制造能力，與滴下槽的大小相對應(yīng)地決定噴嘴的個數(shù)。也可適當(dāng)?shù)貨Q定滴下噴嘴的配置情況。
在上述說明中明確了ADU粒子的制造中，可通過由一臺勵振器對多個滴下噴嘴施加同一振動而制造實質(zhì)上呈球形的ADU粒子，但為了制造外徑相同的ADU粒子，優(yōu)選地對從滴下噴嘴滴下的液滴的體積也適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行控制。
由此，在本發(fā)明的滴下噴嘴裝置及ADU粒子制造裝置中，優(yōu)選地在每個滴下噴嘴上均設(shè)置可調(diào)節(jié)滴下原液的滴下流量的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
這樣，通過設(shè)置流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，而能控制從各噴嘴滴下的滴下原液的滴下量，進(jìn)而可使滴下量相同。結(jié)果，可抑制ADU粒子的粒徑的偏差。
圖3表示ADU粒子制造裝置的其他一例。
圖3中，1表示ADU粒子制造裝置，2表示滴下噴嘴裝置，8表示滴下原液供給管，11表示流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，12表示分離器，13表示配管。關(guān)于前述滴下噴嘴裝置2、滴下原液供給管8與圖1及圖2所示的ADU粒子制造裝置中的滴下噴嘴裝置2及滴下原液供給管8一樣，所以省略其詳細(xì)說明。
前述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11具有流量調(diào)節(jié)閥(未圖示)和流量計(未圖示)。該流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11是在將貯存在滴下原液缸中的滴下原液供給到前述噴嘴4中時，調(diào)節(jié)滴下原液的流量的機(jī)構(gòu)。若使用該流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，則可一邊目視從各滴下噴嘴滴下的滴下原液的高度方向的位置，一邊操作前述流量調(diào)節(jié)閥，來調(diào)節(jié)流量。
前述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11以與前述噴嘴4的每個一一對應(yīng)的方式配置。
前述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11經(jīng)由各自對應(yīng)的滴下原液供給管8而與噴嘴4連接，或經(jīng)由配管13與滴下原液缸(未圖示)連接。而且，也可在前述配管的途中，配置公知開的分離器12。
作為前述流量調(diào)節(jié)閥，可使用公知的流量調(diào)節(jié)閥，例如可列舉出球形閥、蝶閥或桑德斯閥等。
作為前述流量調(diào)節(jié)閥的一例，圖4表示球形閥。
圖4所示的球形閥14具有手柄15、閥桿16、蓋17、閥柱護(hù)套18、閥19、閥殼20。
由于可通過該流量調(diào)節(jié)器14，將從多個滴下噴嘴滴下的液滴的輸出量設(shè)為一定值，所以是適合的。
可使用公知的流量計作為前述流量計，可列舉出例如面積式流量計、容積式流量計、渦輪流量計、或渦流式流量計等。
前述配管13并沒有特性的限制，只要具有耐腐蝕性即可，可列舉出不銹鋼制、鋁合金制、聚乙烯制、聚丙烯制、聚氯乙烯(PVC)制、聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)制等配管。
可使用本發(fā)明的ADU粒子制造裝置，如以下那樣制造ADU粒子。
用泵等輸出前述滴下原液缸內(nèi)的滴下原液。
用流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，將前述滴下原液調(diào)節(jié)成希望的流量，并向滴下噴嘴輸送。
此時，優(yōu)選地將每個噴嘴的滴下原液的流量調(diào)節(jié)為5～70cm3/min。
若前述每個噴嘴的滴下原液滴下時的流量低于5cm3/min，則滴下用于得到希望量的ADU粒子而應(yīng)滴下的量的原液要花費時間，結(jié)果，導(dǎo)致生產(chǎn)效率變差。
若前述每個噴嘴的滴下原液滴下時的流量高于70cm3/min，則滴下原液不呈粒子狀，而成為連續(xù)體，此時，不能得到滴下粒子，結(jié)果，不生成球狀，而生成桿狀的ADU粒子。
到達(dá)滴下噴嘴的滴下原液從由勵振器5振動的噴嘴4落到氨水溶液貯存槽3中。關(guān)于落到氨水溶液貯存槽3中而形成ADU粒子的作用，與圖1所示的ADU粒子制造裝置的情況相同。
以上，對該第1實施方式進(jìn)行了說明，在以下的任何一個方式中，滴下噴嘴裝置裝備的噴嘴數(shù)目并不限于多個，也可為1個。噴嘴為1個時，其他設(shè)備與1個噴嘴相對應(yīng)。例如，若噴嘴為1個，則流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的流量調(diào)節(jié)閥及流量計為1個。
圖5表示包含本發(fā)明的一例的滴下噴嘴裝置的、本發(fā)明的一例的ADU粒子制造裝置。在本發(fā)明的ADU粒子制造裝置并不限于圖5所示的ADU粒子制造裝置。
圖5所示的ADU粒子制造裝置1可將含有硝酸雙氧鈾的滴下原液制造成ADU粒子。如圖5所示，該ADU粒子制造裝置1具有滴下噴嘴裝置2、及氨水溶液貯存槽3。
本發(fā)明的一例的滴下噴嘴裝置2是用于將滴下原液作為液滴滴下而形成的。如圖5所示，具有滴下滴下原液的噴嘴4、收容從貯存滴下原液的滴下原液貯存槽25經(jīng)由泵P輸送來的滴下原液的滴下原液收容部的一例的滴下原液收容槽26。該滴下原液收容槽26具有比前述噴嘴4的內(nèi)徑大的水平截面尺寸。另外，該滴下噴嘴裝置2也可具有在前述第1方式中說明的勵振器5。
前述滴下原液貯存槽25收容含有硝酸雙氧鈾的滴下原液，并利用泵P的驅(qū)動將一定量的滴下原液輸送至滴下原液收容槽26中。
滴下原液收容槽26是用于收容一定量的滴下原液而形成的。因此，在滴下原液收容槽26內(nèi)收容滴下原液，以達(dá)到一定液面高度。由此，例如在該滴下原液收容槽26上安裝有排出管(未圖示)，用于例如在供給的滴下原液高于滴下原液收容槽26內(nèi)的一定液面高度以上的程度時，超過一定液面高度的滴下原液溢流而排出。
作為滴下原液收容槽26的內(nèi)部形狀，如圖6所示，可列舉出水平截面呈圓形的大致圓筒形的內(nèi)部形狀。在將滴下原液收容槽26的內(nèi)部形狀作成大致圓筒形的情況下，滴下原液收容槽26的制造變得容易。因此，從制造的容易性的觀點出發(fā)，在多數(shù)情況下，該滴下原液收容槽26的內(nèi)部形狀形成為圓筒形。但是，根據(jù)滴下噴嘴裝置2及組裝該滴下噴嘴裝置2而形成的ADU粒子制造裝置1的設(shè)計事項，該滴下原液收容槽26的內(nèi)部形狀也可為其他形狀，例如水平截面為正方形或長方形的方筒體形狀、水平截面呈半圓形的筒體形狀、水平截面呈三角形的筒體形狀等。
作為構(gòu)成滴下原液收容槽26的材料，只要是不與滴下原液的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且不發(fā)生體積變化的材質(zhì)即可，可列舉出例如玻璃、不銹鋼、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鋯或鋯合金等。
關(guān)于具有圓筒形的內(nèi)部形狀的滴下原液收容槽26的大小，如后所述。
前述噴嘴4是用于可從其前端部滴下滴下原液而形成的。噴嘴4的內(nèi)部形狀通常為圓筒形，但是根據(jù)情況，也可為其他形狀，例如水平截面為正方形或長方形的方筒體形狀、水平截面呈半圓形的筒體形狀、水平截面呈三角形的筒體形狀等。
與前述第1方式相同，從該噴嘴4滴下的液滴也可通常為直徑0.2～4mm的球狀。另外，將在該噴嘴4的前端開口部膨脹而形成為球狀的滴下原液的滴稱為液滴或滴下球。這樣，為了使微小的、具有粘度的前述液滴從前述噴嘴4的前端開口部滴下，在該噴嘴4具有圓筒管狀的內(nèi)部形狀時，其適當(dāng)?shù)膬?nèi)徑通常為2～3mm。另外，該噴嘴4通常為直管，根據(jù)情況，也可為曲管。但是，在本發(fā)明中，為了防止從噴嘴4的前端開口部滴下的多數(shù)液滴受到壓力損失而導(dǎo)致其直徑發(fā)生各種變化，所以優(yōu)選地，噴嘴4中的滴下原液的流通長度不宜過長，從這種觀點出發(fā)，直管即噴嘴4的軸線方向長度最好為0.1～2cm。若噴嘴4的軸線方向長度超過2cm，則由于加壓力不得不使液滴從噴嘴的前端噴出，所以會導(dǎo)致裝置的復(fù)雜化。若噴嘴4的軸線方向長度不足0.1cm，則液滴不能從噴嘴4的前端開口部順利的噴出。
另外，前述噴嘴4可直接連結(jié)到前述滴下原液收容槽26的底部上，或者也可用連接管(未圖示)將噴嘴4的后端與滴下原液收容槽26連結(jié)。但是，若從縮短滴下原液收容槽26至噴嘴4的前端開口部之間的距離來盡量減小壓縮損失的觀點出發(fā)，則優(yōu)選采用噴嘴4的后端直接連結(jié)到滴下原液收容槽26上的狀態(tài)。在此，直接連結(jié)是指噴嘴4的后端開口部位于在滴下原液收容槽26上形成的排出口上，這就意味著只要滴下原液收容槽26與噴嘴4直接連結(jié)，就可將滴下原液收容槽26與噴嘴4一體形成，或通過將分別制造的滴下原液收容槽26與噴嘴4機(jī)械結(jié)合而使其一體化。
形成前述噴嘴4的材質(zhì)與前述第1方式相同。
例如，如圖7所示，優(yōu)選地在前述噴嘴4的前端部4A上預(yù)先形成棱邊4B。另外，并不限于該例，優(yōu)選地在前述噴嘴4的前端部4A上預(yù)先形成棱邊4B這一情況適用于本發(fā)明的滴下噴嘴裝置中的所有噴嘴。該棱邊4B具有促進(jìn)形成在噴嘴4的前端開口部的滴下球24從棱邊4B分離的功能，換言之，在滴下球24從噴嘴4的前端分離時，起到良好的切斷作用。關(guān)于棱邊4B的分離促進(jìn)功能的合理理由還不清楚，但是，據(jù)推測，認(rèn)為在滴下球24附著到噴嘴4的前端開口部時，通過在前端開口部形成有棱邊4B，而能減小滴下球24的附著面積，結(jié)果，由棱邊4B使拉住滴下球24的力變小。另外，棱邊4B的形狀如圖7所示，最好形成為噴嘴4的前端開口部呈環(huán)狀，并且縱截面呈楔形、即該噴嘴4的外周面向噴嘴4的內(nèi)周面收斂，也可形成為鋸齒狀。
若如上述那樣設(shè)計滴下原液收容槽26與噴嘴4，則可在噴嘴4的前端開口部形成具有一定直徑的滴下球，可實現(xiàn)均勻地制造流粒子徑相同的ADU粒子這一目的。
關(guān)于本發(fā)明中的噴嘴，可在一臺前述滴下原液收容槽26上結(jié)合一個噴嘴4，也可在一臺滴下原液收容槽26上結(jié)合多個噴嘴4。
該氨水溶液貯存槽3具有與前述第1方式的氨水溶液貯存槽3相同的結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，具有氨水溶液貯存槽3、和氨氣供給管9。
以下，對圖5所示的滴下噴嘴裝置及組裝該裝置的ADU粒子制造裝置的作用進(jìn)行說明。
首先，作為初期狀態(tài)，在氨水溶液貯存槽3中貯存規(guī)定量的氨水溶液。用氨氣供給管9，在氨水溶液貯存槽3中的氨水溶液的液面上方，形成氨氣氣氛。
滴下原液從滴下原液貯存槽25經(jīng)由泵P被輸送到滴下原液收容槽26滴下原液收容槽26中。在滴下原液收容槽26中收容規(guī)定量的滴下原液。收容在滴下原液收容槽26中的滴下原液被供給到噴嘴4中。滴下原液從噴嘴4的前端開口部一滴滴落下。
此時，滴下原液從噴嘴4的前端開口部流下，從而漸漸脹滿形成滴下球24，該滴下球24的重量大于使滴下球24附著到噴嘴4的前端開口部上的力時，滴下球24作為液滴而落下。在噴嘴4的前端開口部形成的滴下球24成長而落下期間，該滴下球受到由收容在滴下原液收容槽26中的滴下原液引起的一定靜水壓，并且滴下原液收容槽26與噴嘴4引起的壓力損失較小，所以從噴嘴4的前端開口部落下的滴下原液以一定體積落下。
由于液滴落下而使滴下原液收容槽26內(nèi)的滴下原液的體積減少，從滴下原液貯存槽25經(jīng)由泵P補(bǔ)充與該體積減少量相等的滴下原液。另外，在滴下原液收容槽26內(nèi)的滴下原液的容積超過規(guī)定的容積，則超出該規(guī)定體積的滴下原液從未圖示的排出口排出。因此，即使滴下原液作為液滴從噴嘴4排出，在該滴下原液收容槽26中也會始終收容規(guī)定量的滴下原液，由此在噴頭4的前端開口部上施加一定的靜水壓。
從噴嘴4落下的液滴落到氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液中。
通過在氨水溶液的液面上方形成的氨氣氣氛，而使落下的液滴的表面凝膠化。由前述凝膠化，而使滴下原液表面的硝酸雙氧鈾與氨氣反應(yīng)形成重鈾酸銨，并形成重鈾酸銨被膜。結(jié)果，前述被膜在某種程度上防止由落下的滴下原液沖突到氨水溶液的液面時的沖擊而引起的變形。
關(guān)于落到前述氨水溶液貯存槽3的氨水溶液中的液滴，液滴內(nèi)的硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)形成重鈾酸銨。
采用適當(dāng)方法，將在氨水溶液貯存槽3內(nèi)形成的ADU粒子取出。
以下，表示使用圖5所示的滴下噴嘴裝置及組裝了該裝置的ADU粒子制造裝置的ADU粒子制造的實施例。
(實施例1)使用圖5及圖6所示的滴下噴嘴裝置2。噴嘴4為內(nèi)徑0.5mm、長度15mm的圓管形狀。而且，滴下原液收容槽26為內(nèi)徑6mm、長度12mm的圓筒形部件。進(jìn)而，滴下原液是在氧化鈾溶解于硝酸后的硝酸雙氧鈾溶液中，添加聚乙烯醇樹脂等并混合而成。該滴下原液的粘度約為60cP，滴下原液含有硝酸雙氧鈾的濃度為0.7mole-U/L。
收容于前述滴下原液收容槽26中的滴下原液從噴嘴4的前端開口部滴到氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液中。該氨水溶液的氨濃度為25體積％。
通過在氨水溶液貯存槽3內(nèi)使滴下原液中的硝酸雙氧鈾于氨充分反應(yīng)形成重鈾酸銨而形成ADU粒子，之后從氨水溶液貯存槽3取出ADU粒子。
按照通常的方法利用該ADU粒子制造二氧化鈾燃料核。得到的二氧化鈾燃料核平均直徑為600μm。并且判斷直徑標(biāo)準(zhǔn)偏差在10μm以下，呈球形。
該第3方式是滴下噴嘴裝置及組裝了該裝置的ADU粒子制造裝置的例子，所述滴下噴嘴裝置在滴下滴下原液的液滴的滴下噴嘴上安裝實質(zhì)上無脈動并且以一定流量供給滴下原液的供液機(jī)構(gòu)。
以下，參照圖8，對本發(fā)明的一實施方式的滴下噴嘴裝置2進(jìn)行說明。圖8所示的滴下噴嘴裝置2是本發(fā)明的一例，本發(fā)明的滴下噴嘴裝置2并不限于圖8所示的滴下噴嘴裝置2。
滴下噴嘴裝置2具有噴嘴4、勵振器5、供液機(jī)構(gòu)31。
關(guān)于噴嘴4及勵振器5，與前述第1方式及第2方式中的噴嘴相同。
供液機(jī)構(gòu)31是用于可相對于前述噴嘴4，實質(zhì)上無脈動并且以一定流量供給液體而形成的。作為供液機(jī)構(gòu)31，可列舉出柱塞式定量泵等。
而且，供液機(jī)構(gòu)31與貯存滴下原液的滴下原液貯存槽25連接。關(guān)于滴下原液，與前述第1方式及第2方式中的滴下原液相同。
由勵振器5對噴嘴施加的頻率與由供液機(jī)構(gòu)31的滴下原液的供液量具有以下式(1)所示的關(guān)系。
d3＝KQ/f…(1)前述式(1)中，d表示從噴嘴4滴下的液滴的粒徑，f表示由勵振器5對噴嘴4施加的振動的頻率，Q表示由供液機(jī)構(gòu)31供給的滴下原液的流量，K為常數(shù)。為滿足該式，使一定粒徑的液滴從滴下噴嘴滴下，而需要使由供液機(jī)構(gòu)31供給的滴下原液的供液量不產(chǎn)生變動。換言之，為滿足上述式(1)，而利用供液機(jī)構(gòu)31向噴嘴4供給滴下原液。通過從供液機(jī)構(gòu)31無脈動供液的滴下原液的供液量、與由勵振器5施加到噴嘴4上的振動的頻率，來調(diào)整從噴嘴4滴下的液滴的粒徑。
例如，通常由勵振器5施加的振動的頻率為40～150Hz，從供液機(jī)構(gòu)31供出的滴下原液的供液量例如在噴嘴數(shù)為8個的情況下，最好為0.1～1L/min。
以下，對該方式的ADU粒子制造裝置的作用進(jìn)行說明。
將含有例如硝酸雙氧鈾與增粘劑等添加物的滴下原液(0.7～0.9mole-U/L)通過冷卻，在滴下原液貯存槽25內(nèi)調(diào)整粘度。在進(jìn)行該粘度調(diào)整后，使用本發(fā)明的滴下噴嘴裝置2，將滴下原液滴到氨水溶液貯存槽3中的氨水溶液中。
此時，如圖8所示，使用供液機(jī)構(gòu)31，將滴下原液無脈動且以一定流量從滴下原液貯存槽25供給到噴嘴4中。由勵振器5對被供液的噴嘴4施加規(guī)定頻率的振動。被施加了振動的噴嘴4滴下具有一定直徑的液滴。
如第1方式及第2方式所述，可使向氨水溶液貯存槽3中的氨水溶液滴下的液滴在到達(dá)氨水溶液表面期間，通過氨氣氣氛中。在氨水溶液中，液滴中的硝酸雙氧鈾與氨充分反應(yīng)，形成ADU粒子。
以下，表示該第3實施方式的實施例及比較例。
(實施例2)將硝酸雙氧鈾溶液、與水溶性環(huán)狀醚例如四氫糠醇(以下稱為THFA)混合而調(diào)制含有硝酸雙氧鈾的溶液，另一方面，將水溶性聚合物例如聚乙烯醇和水混合而成的濃度為7.3質(zhì)量％的水溶性聚合物水溶液、與水溶性環(huán)狀醚例如四氫糠醇混合而調(diào)制水溶性聚合物溶液，再將含有前述硝酸雙氧鈾的溶液與前述水溶性聚合物混合而調(diào)制成本實施例中的滴下原液。調(diào)制的滴下原液中的THFA占滴下原液整體的45體積％，滴下原液中的前述水溶性聚合物水溶液的比例占滴下原液整體的17體積％。前述水溶性聚合物水溶液與THFA混合比例調(diào)制成，前述THFA的配合量占滴下原液中的THFA全量的37體積％。該滴下原液的鈾濃度為0.76mole-U/L。
接著，使用無脈動定量泵(富士技術(shù)工業(yè)(株)制)作為供液機(jī)構(gòu)31，將在上述條件下調(diào)制的滴下原液無脈動且以一定流量0.2L/min從滴下原液貯存槽25供給到8個噴嘴4中。由勵振器5對被供液的噴嘴4施加頻率75Hz的振動。被施加振動的噴頭4滴下具有一定直徑的液滴。
向氨水溶液貯存槽3中的氨水溶液滴下的液滴與氨充分反應(yīng)，形成ADU粒子(ADU粒子)。
將該ADU粒子熟化、洗凈、干燥后，在大氣中以500℃焙燒，形成三氧化鈾粒子。進(jìn)而，通過將三氧化鈾在氫氣流中還原·燒結(jié)而形成高密度的陶瓷狀二氧化鈾粒子。
用625μm和575μm的篩孔，對二氧化鈾粒子進(jìn)行分級。結(jié)果，粒徑在575～625μm范圍內(nèi)的二氧化鈾粒子占二氧化鈾粒子整體的99.5％以上。
另外，本實施例中得到的二氧化鈾粒子的平均粒徑為600μm。另外，粒徑的測定方法為PSA法。
所謂PAS法如圖9所述，為使用發(fā)光二極管、狹縫、光源的方法。從光源照射的光通過狹縫，利用發(fā)光二極管測定在發(fā)光二極管與狹縫之間運動的二氧化鈾粒子的陰影。利用由發(fā)光二極管測定的二氧化鈾粒子的陰影，求出粒子的直徑。對多數(shù)粒子進(jìn)行以上測定，從而得出平均粒徑。
(比較例1)除了使用管式泵(古江科學(xué)(株)制)代替在前述實施例中作為供液機(jī)構(gòu)31而使用的無脈動泵(富士技術(shù)工業(yè)(株)制)以外，比較例與實施例相同。另外，使用管式泵(古江科學(xué)(株)制)時的平均流量為0.2L/min。
用625μm和575μm的篩孔，對二氧化鈾粒子進(jìn)行分級。其分級的結(jié)果，粒徑在575～625μm范圍內(nèi)的二氧化鈾粒子占二氧化鈾粒子整體的10％以下。
另外，本比較例中得到的二氧化鈾粒子的平均粒徑為600μm。另外，粒徑的測定方法為前述的PSA法。
圖10表示滴下原液回收裝置及具有該裝置的ADU粒子制造裝置的一例。在笫4方式中，ADU粒子制造裝置是分批方式的ADU粒子的制造裝置，其具有貯存含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的滴下原液貯存槽、使前述滴下原液滴到氨水溶液中的滴下噴嘴裝置、將前述滴下原液從滴下原液貯存槽輸送到滴下噴嘴裝置的滴下原液輸送通路、貯存氨水溶液的氨水溶液貯存槽、及滴下原液回收裝置。另外，該滴下原液回收裝置可以組裝到第4方式以外的樣式的ADU粒子制造裝置。而且，可使用從前述第1方式到第3方式中所示的滴下噴嘴裝置。
滴下原液回收裝置的構(gòu)成為，在前述滴下噴嘴裝置與前述氨水溶液貯存槽之間設(shè)置用于在前述分批制造中受容剩余在前述滴下原液輸送通路中的前述滴下原液的剩余滴下原液受器，并且具有連接前述剩余滴下原液受器與前述滴下原液貯存槽，并將在前述滴下原液輸送通路中剩余的前述滴下原液輸送到前述滴下原液貯存槽中的剩余滴下原液輸送通路。
基于圖10，對本發(fā)明的一例的ADU粒子制造裝置進(jìn)行說明。
圖10表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的一例的圖。ADU粒子制造裝置1是分批方式的ADU粒子的制造裝置，其配置有滴下原液貯存槽25，貯存含有硝酸雙氧鈾的滴下原液42；滴下原液輸送通路43，將前述滴下原液42輸送到具有使其滴到氨水溶液10中的噴嘴4的滴下噴嘴裝置2；滴下噴嘴裝置2，具有使前述滴下原液42滴到氨水溶液10中的噴嘴；氨水溶液貯存槽3，貯存氨水溶液10，其中，在具有噴嘴4的滴下噴嘴裝置2與前述氨水溶液貯存槽3之間，設(shè)置用于在前述分批制造中受容剩余在前述滴下原液輸送通路43中的由前述滴下原液形成的液滴48的剩余滴下原液受器44，并且具有連接前述剩余滴下原液受器44與前述滴下原液貯存槽25，并將在前述滴下原液輸送通路43中剩余的前述滴下原液反向輸送到前述滴下原液貯存槽25中的剩余滴下原液輸送通路45。46表示原液供液泵，47表示剩余滴下原液供液泵。虛線所示的箭頭為剩余滴下原液的輸送方向。前述滴下原液貯存槽25具有溫度調(diào)節(jié)功能(未圖示)。
前述剩余滴下原液受器44只要是能受容剩余的液滴48即可，其方式并沒有限制。例如，如圖11所示，可為槽狀的受器。而且，如圖10所示，剩余滴下原液受器44優(yōu)選地稍微傾斜地設(shè)置，以使剩余滴下原液能順利地輸送返回?？衫帽?7，供給由該槽狀的剩余滴下原液受器44匯集的剩余滴下原液，并輸送返回到滴下原液貯存槽25中。
使用本發(fā)明的ADU粒子制造裝置1，如以下那樣制造ADU粒子。
將含有硝酸雙氧鈾的滴下原液42經(jīng)由原液供液泵46通過滴下原液輸送通路43從滴下原液貯存槽25輸送到滴下噴嘴裝置2。接著，輸送到滴下噴嘴裝置2的滴下原液42從噴嘴4滴下，成為液滴48而滴到氨水溶液10中。這樣，在氨水溶液貯存槽3中，硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)而形成ADU粒子。在氨水溶液貯存槽3內(nèi)ADU粒子累積到規(guī)定量后，停止從噴嘴4滴下液滴48。換言之，ADU粒子制造裝置中，以分批方式運轉(zhuǎn)。
如前述那樣，制造ADU粒子，接著，開始制造新一批ADU粒子。此時，通過在滴下原液輸送通路43中輸送新調(diào)制的滴下原液42，而將前次分批制造中在滴下原液輸送通路43中剩余的剩余滴下原液壓出。
由新的滴下原液42壓出的剩余滴下原液被輸送到圖10所示的ADU粒子制造裝置1的具有噴嘴4的滴下噴嘴裝置2中，成為液滴48而從噴嘴4落下，并貯存在剩余滴下原液受器44中。貯存在剩余滴下原液受器44中的剩余滴下原液經(jīng)由剩余滴下原液供液泵47而通過剩余滴下原液輸送通路45輸送到滴下原液貯存槽25中，并與新的滴下原液混合。
這樣，利用ADU粒子制造裝置1，使用混合并適當(dāng)冷卻而調(diào)制的滴下原液42，再開始新的分批方式的ADU粒子的制造。再開始制造ADU粒子時，在使用的以往的ADU粒子制造裝置1中，前述剩余滴下原液與前述新的原液混合，并進(jìn)行溫度調(diào)整而調(diào)制滴下原液42后，從本發(fā)明的ADU粒子的制造裝置1取下剩余滴下原液受器44，或使前述剩余滴下原液受器44移動，以便不妨礙從噴嘴4滴下的滴下原液8落到氨水溶液貯存槽3中。
這樣，可在制造笫1分批方式的ADU粒子后，制造第2分批方式的ADU粒子，接著，笫3、笫4，從而反復(fù)制造ADU粒子。
在本發(fā)明的ADU粒子制造裝置中，將在前次分批制造工序中在滴下原液輸送通路中剩余的、未進(jìn)行溫度控制的含有硝酸雙氧鈾的滴下原液與在新分批制造中使用的前述滴下原液混合，并進(jìn)行溫度控制后，滴到氨水溶液中而制造ADU粒子，所以能以高合格率制造均質(zhì)的ADU粒子，并且對高溫氣體反應(yīng)爐用燃料的制造也極其有用，所述ADU粒子經(jīng)過熟化、洗凈、干燥、焙燒、還原、及燒結(jié)各工序而制造的二氧化鈾粒子在球度、外徑、內(nèi)部組織等方面都沒有問題。
以下，舉出實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)地說明，該實施例對本發(fā)明并沒有任何限定。
(實施例3)
將U3O8粉末5kg溶解于3.3L60質(zhì)量％硝酸中，調(diào)制硝酸雙氧鈾溶液。在7.5L硝酸雙氧鈾溶液中，相對于滴下原液整體分別以17體積％、45體積％的比例添加聚乙烯醇水溶液及四氫糠醇來作為增粘劑，調(diào)制滴下原液24L。經(jīng)過120分鐘后，該滴下原液的鈾濃度為180g/L，溫度為12℃，粘度為56×10-3Pa·s(56cP)。
前述那樣調(diào)制的滴下原液作為滴下原液42貯存到ADU粒子的制造裝置1的滴下原液貯存槽25中。該滴下原液42經(jīng)由原液供液泵46通過滴下原液輸送通路43而輸送到具有噴嘴4的滴下噴嘴裝置2中。接著，使滴下原液42從噴嘴4滴到貯存28質(zhì)量％的氨水溶液10的氨水溶液貯存槽3中，使硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)，而制造ADU粒子。此時，在滴下原液輸送通路43中剩余的滴下原液42的量約為750mL。
如前述那樣，制造ADU粒子后，放置兩天，再次與前述一樣調(diào)制原液。該原液的鈾濃度為180g/L，溫度約為13℃，粘度為55×10-3pa·s(55cP)。另外，在前述滴下原液輸送通路43中剩余的滴下原液42的溫度約為24℃，粘度為37×10-3Pa·s(37cP)。
接著，在ADU粒子制造裝置1上，安裝有剩余滴下原液受器44及剩余滴下原液輸送通路45。利用該制造裝置1，通過由滴下原液輸送通路43輸送前述再次調(diào)制的原液來作為滴下原液42，而將在圖10所示的滴下原液輸送通路43中剩余的滴下原液42、即剩余滴下原液壓出。
隨后送去的剩余滴下原液被輸送到具有噴嘴4的滴下噴嘴裝置2中，作為液滴48而從噴嘴4落下，并貯存在剩余滴下原液受器44中。貯存在剩余滴下原液受器44中的剩余滴下原液經(jīng)由剩余滴下原液供液泵47通過剩余滴下原液輸送通路45輸送到滴下原液貯存槽25中，并與前述再次調(diào)制的滴下原液混合。該原液的循環(huán)及混合持續(xù)10分鐘，在此期間，由滴下原液貯存槽25中的攪拌機(jī)(未圖示)進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌稀?br> 使用攪拌混合而調(diào)制的滴下原液42從液滴的落下路徑中取下剩余滴下原液受器44，再次與前述一樣，制造ADU粒子。此時，在氨水溶液10中形成的ADU粒子上，不會出現(xiàn)成為問題那樣的變形。
對這樣制造的ADU粒子，實施熟化處理，通過加熱使硝酸雙氧鈾與氨完全反應(yīng)，直到粒子的中心都生成重鈾酸銨；用溫水將ADU粒子洗凈的洗凈處理；干燥處理；及在大氣中焙燒的焙燒處理，形成三氧化鈾粒子，進(jìn)而，通過對三氧化鈾粒子實施還原處理及燒結(jié)處理，而形成高密度的陶瓷狀二氧化鈾粒子。
使用篩子對這樣得到的二氧化鈾粒子進(jìn)行外徑挑選，并使用球度挑選計進(jìn)行球度挑選，調(diào)查合格率，結(jié)果，包含12g不良品。
(比較例2)將U3O8粉末5kg溶解于3.3L60質(zhì)量％硝酸中，調(diào)制硝酸雙氧鈾溶液。在7.5L硝酸雙氧鈾溶液中，相對于滴下原液整體分別以17體積％、45體積％的比例添加聚乙烯醇水溶液(聚乙烯醇粉末量75g/L)及四氫糠醇來作為增粘劑，調(diào)制滴下原液24L。經(jīng)過120分鐘后，該滴下原液的鈾濃度為180g/L，溫度為13℃，粘度為55×10-3Pa·s(55cP)。
前述那樣調(diào)制的滴下原液作為滴下原液42貯存到除未裝備滴下原液回收裝置以外，與圖10所示的一樣的ADU粒子制造裝置的滴下原液貯存槽25中。該滴下原液42經(jīng)由原液供液泵46通過滴下原液輸送通路43而輸送到具有噴嘴4的滴下噴嘴裝置2中。接著，使滴下原液42從噴嘴4滴到貯存28質(zhì)量％的氨水溶液10的氨水溶液貯存槽3中，使硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)，而制造ADU粒子。此時，在滴下原液輸送通路43中剩余的滴下原液42的量約為750mL。
如前述那樣，制造ADU粒子后，放置兩天，再次與前述一樣調(diào)制原液。該原液的鈾濃度為180g/L，溫度約為13℃，粘度為55×10-3pa·s(55cP)。另外，在前述滴下原液輸送通路43中剩余的滴下原液42的溫度約為22℃，粘度為39×10-3Pa·s(39cP)。以下，在滴下原液輸送通路43中剩余有滴下原液42的狀態(tài)下，與前述一樣制造ADU粒子。此時，在使滴下原液42滴到氨水溶液貯存槽3中而制造ADU粒子的初期階段，看出在氨水溶液10中形成的ADU粒子呈變形的形狀。
對這樣制造的ADU粒子，與前述一樣實施熟化處理、洗凈處理、干燥處理、及焙燒處理，形成三氧化鈾粒子，進(jìn)而，通過對該三氧化鈾粒子與前述一樣實施還原處理及燒結(jié)處理，而形成高密度的陶瓷狀二氧化鈾粒子。
使用篩子對這樣得到的二氧化鈾粒子進(jìn)行外徑挑選，并使用球度挑選計進(jìn)行球度挑選，調(diào)查合格率，結(jié)果，包含150g不良品。推測比較多的不良品產(chǎn)生的原因在于前述變形的形狀的ADU粒子。
該第5方式是滴下原液供給裝置的一例，而且是具有該滴下原液供給裝置的ADU粒子制造裝置的一例。本發(fā)明的滴下原液供給裝置可安裝到其他方式的ADU粒子制造裝置。
圖12表示本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的一例。本發(fā)明的一例的ADU粒子制造裝置并不限于圖12所示的裝置。如圖12所示，ADU粒子制造裝置1具有包括多個噴嘴4的滴下噴嘴裝置2、勵振器5、光照射機(jī)構(gòu)的一例的頻閃光照射機(jī)構(gòu)51、流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11、滴下原液供給管8、分離器12、泵P、滴下原液貯存槽25、氨水溶液貯存槽3。
前述滴下噴嘴裝置2的多個噴嘴4以各噴嘴4的一端朝向下方，并且噴嘴4的軸線平行的方式橫向排成一列。多個噴嘴4都具有同一結(jié)構(gòu)。在噴嘴4為管體時，多個噴嘴4具有相同的開口徑、相同的軸線長度，并且由相同的材質(zhì)形成。即，多個噴嘴4設(shè)計成對滴下原液的滴下具有相同的條件。
前述噴嘴4是將通過前述滴下原液供給管8供液的滴下原液滴到存儲在氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液中的噴嘴。該噴嘴4與其他方式中所述的噴嘴一樣。
關(guān)于前述噴嘴4的材料，如本發(fā)明的其他方式中說明的那樣。
作為前述噴嘴4的個數(shù)，優(yōu)選地為2～32個，更優(yōu)選地為4～16個。
而且，多個噴嘴4優(yōu)選地如前述那樣橫向排成一列，根據(jù)情況，也可以噴嘴4的前端在水平面上投影時投影前端部呈圓形、橢圓形、或方形的列的方式配置多個噴嘴4。
以液滴落到前述氨水溶液貯存槽3的水平截面的中心部的方式，將該滴下噴嘴裝置2配置在前述氨水溶液貯存槽3的上方。在前述多個噴嘴4的每個的另一端上，分別結(jié)合有滴下原液供給管8。在前述滴下噴嘴裝置2上，安裝有勵振器5。關(guān)于該勵振器5的結(jié)構(gòu)、功能、振動頻率等，與前述第1方式相同。可用于其他方式中說明的適當(dāng)?shù)牡蜗聡娮煅b置作為該滴下噴嘴裝置2。
前述頻閃光照射機(jī)構(gòu)51對從前述噴嘴4滴下的液滴照射周期性一閃一滅的光。
作為前述頻閃光照射機(jī)構(gòu)51，可列舉出例如頻閃放電管等。
前述頻閃光照射機(jī)構(gòu)51優(yōu)選地配置在可照射從前述噴嘴4滴下的液滴的位置上。
前述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11只要能調(diào)整供給到噴嘴4中的滴下原液的流量即可，可采用公知的流量調(diào)節(jié)器。在本例中，夾設(shè)在滴下原液供給管8的中途。但是，作為配置該流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11的位置，原本并沒有特性的限制。
由目標(biāo)液滴的粒徑適當(dāng)決定由前述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11調(diào)節(jié)的滴下原液的流量。
具有前述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11的滴下原液供給管8的一端與噴嘴4結(jié)合，另一端如圖12所示，經(jīng)由分離器12及一個泵P而與滴下原液貯存槽25連接。另外，也可不使用分離器12，而將各滴下原液供給管8經(jīng)由在各滴下原液供給管8上具有的泵，與滴下原液貯存槽25連接。
前述滴下原液供給管8優(yōu)選地為具有耐化學(xué)性、耐腐蝕性，并且在噴嘴4附近具有撓性的管。
作為前述滴下原液供給管8的材料，可列舉出不銹鋼、鋁、鋁合金等無機(jī)材料，或聚乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、天然橡膠、丁基橡膠等高分子材料，可單獨使用，也可將兩種以上組合起來使用。
前述泵P是將存儲在前述滴下原液貯存槽25內(nèi)的滴下原液經(jīng)由流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11及滴下原液供給管8供給到噴嘴4中的泵，優(yōu)選無脈動泵。
前述滴下原液貯存槽25與前述第1方式～第4方式中的滴下原液貯存槽一樣。
可使用本發(fā)明的ADU粒子制造裝置1，如以下那樣制造ADU粒子。
將調(diào)制成規(guī)定組成的滴下原液供給到滴下原液貯存槽25中。
滴下原液通過泵P，經(jīng)由分離器12而分別供給到滴下原液供給管8中。
然后，該滴下原液通過流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11，從由勵振器5而振動的噴嘴4滴到在氨水溶液貯存槽3中存儲的氨水溶液。
由在噴嘴4與氨水溶液貯存槽3之間配置的頻閃光照射機(jī)構(gòu)51，對滴下的液滴照射周期性的光。
若由頻閃光照射機(jī)構(gòu)51發(fā)出的頻閃光照射到以與噴嘴的頻率同周期落下的液滴上，則如圖13所示，目視觀察到從噴嘴4落下的多個液滴列靜止。例如，如圖13所示，借助頻閃光，瞬間目視觀察從縱軸線相互平行而橫向排列成一列的多個噴嘴4滴下的液滴處于被固定成從各噴嘴4的前端一列落下的狀態(tài)。
若從所有噴嘴4落下的液滴的粒徑及體積相同，則從所有噴管4同時落下液滴時，觀察到從所有噴嘴4落下的液滴呈一橫列。若目視觀察在同一時刻從噴嘴4落下的某液滴不處于橫向排列成一列的狀態(tài)，則可以判斷出與其他液滴相比，橫向不呈一列的液滴的體積或大或小。
因此，通過操作與滴下橫向不呈一列的液滴的噴嘴4結(jié)合的滴下原液供給管8上的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11，而對供給到噴嘴4中的滴下原液的流量進(jìn)行微調(diào)節(jié)，在觀察到從所有噴嘴4落下的液滴橫向呈一列時，結(jié)束該流量的微調(diào)節(jié)。
這樣，僅通過對從多個噴嘴4滴下的液滴照射頻閃光，用目視即可判斷從所有噴嘴4滴下的液滴的體積是否相同，并可進(jìn)行簡單地調(diào)節(jié)，使得從所有噴嘴4滴下的液滴的體積相同。
根據(jù)圖12所示的ADU粒子制造裝置，可通過上述操作進(jìn)行簡單地調(diào)整，使得從各噴嘴4滴下的液滴的體積都相同。
將從所有噴嘴4滴下的所有調(diào)整成同一體積的液滴滴到在反應(yīng)槽內(nèi)貯存的氨水溶液中，所以在該反應(yīng)槽中，形成均勻體積的ADU粒子。
接著，對本發(fā)明的滴下原液供給裝置的例子進(jìn)行說明。
圖14所示的ADU粒子制造裝置與圖12所示的ADU粒子制造裝置的區(qū)別在于，具有連續(xù)光照射機(jī)構(gòu)51A，取代頻閃光照射機(jī)構(gòu)51作為光照射機(jī)構(gòu)，用于照射連續(xù)照射光；多個光傳感器、例如光電轉(zhuǎn)換元件52，隔著從各噴嘴4滴下的液滴的落下軌跡，與前述連續(xù)光照射機(jī)構(gòu)51A對置地配置；控制部53，基于從多個光電轉(zhuǎn)換元件52輸出的光檢測信號來計測從多個噴嘴4滴下的任何一個液滴的延遲，并對夾設(shè)在與前述各噴嘴4連接的滴下原液供給管8上的各流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11輸出驅(qū)動控制信號。
多個前述光電轉(zhuǎn)換元件52由多個，例如與8個噴嘴4的數(shù)量相等的數(shù)量例如8個光電轉(zhuǎn)換元件52-1、52-2、……52-8構(gòu)成。
作為前述光電轉(zhuǎn)換元件，可使用公知的元件，例如可列舉出CdS、PbS、PbSe紅外線傳感器、光敏晶體管、發(fā)光二極管、非晶體Se、或非晶體Si等。
各光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8分別例如如圖15所示，隔著從各噴嘴4沿相對于紙面垂直方向落下的液滴a，配置在與連續(xù)光照射機(jī)構(gòu)51A、即前述光源54相反一側(cè)，并且配置在各液滴a的每個落下軌跡上。各光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8，在沒有液滴通過光源54與光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8之間時，輸出進(jìn)行了光電轉(zhuǎn)換的一定的輸出A的檢測信號，若液滴通過光源54與光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8之間，則被液滴吸收的強(qiáng)度相應(yīng)減小的光到達(dá)光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8，并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8輸出比前述輸出A低的輸出B的檢測信號。因此，通過從該光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8輸出的檢測信號，檢測出是否有液滴從光源54與各光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8之間通過。
從各光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8輸出的檢測信號被輸入到控制部53中。控制部53對從各光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8輸出的信號進(jìn)行區(qū)分。例如，從光電轉(zhuǎn)換元件52-1輸出的檢測信號，在光源54與光電轉(zhuǎn)換元件52-1之間沒有液滴通過時成為一定電壓的連續(xù)信號，但在落下的液滴位于光源54與光電轉(zhuǎn)換元件52-1之間時，從光電轉(zhuǎn)換元件52-1輸出的檢測信號的輸出降低。在控制部53中，將輸入的輸出降低檢測信號選出并變換成圖16(a)所示那樣的正脈沖信號。
若液滴從噴嘴4間歇地落下，則液滴定期地通過光源54與光電轉(zhuǎn)換元件52-1之間。因此，輸入從光電轉(zhuǎn)換元件52-1輸出的檢測信號的控制部53，如圖16(a)所示，認(rèn)為從光電轉(zhuǎn)換元件52-1連續(xù)輸出的檢測信號為一定間隔的脈沖信號。同樣地，控制部53認(rèn)為從各光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8輸出的檢測信號為一連串連續(xù)的脈沖信號。
若從多個各噴嘴4的前端同時落下的任何一個液滴的體積都相同，則任何一個液滴都同時通過光源54與光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8之間。因此，在控制部53中，如圖16(a)所示，同時檢測并關(guān)于光電轉(zhuǎn)換元件52-1～52-8的脈沖信號，并使脈沖信號同步。
在此，例如在從多個噴嘴中的某個噴嘴4滴下的液滴的體積不同于從其他噴嘴4滴下的液滴的體積的情況下，如圖16(b)所示，控制部53檢測出關(guān)于光電轉(zhuǎn)換元件52-2的脈沖信號比關(guān)于其他的光電轉(zhuǎn)換元件52-1、52-3～52-8的脈沖信號延遲。
若如圖16(b)所示，控制部53檢測出關(guān)于光電轉(zhuǎn)換元件52-2的脈沖信號比關(guān)于其他的光電轉(zhuǎn)換元件52-1、52-3～52-8的脈沖信號延遲，則判定出滴下通過光電轉(zhuǎn)換元件52-2與光源54之間的液滴的噴嘴4處于滴下異常狀態(tài)。在控制部53檢測出關(guān)于光電轉(zhuǎn)換元件52-2的噴嘴4發(fā)生異常后，控制部53向流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11輸出驅(qū)動控制信號，通過輸入該驅(qū)動控制信號的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11而調(diào)整供給到噴嘴4中的滴下原液的供給量。
由流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11的控制可為下述某一種控制，即向流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11連續(xù)輸出驅(qū)動控制信號，直到控制部53檢測的關(guān)于光電轉(zhuǎn)換元件52-2的脈沖信號與關(guān)于其他的光電轉(zhuǎn)換元件52-1、52-3～52-8的脈沖信號同步為止；及預(yù)先將示出關(guān)于光電轉(zhuǎn)換元件52-2的脈沖信號與關(guān)于其他的光電轉(zhuǎn)換元件的脈沖信號的時間差、和流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11的控制量之間的關(guān)系的檢量線存儲到存儲器中，以符合前述存儲器內(nèi)的檢量線的方式，根據(jù)關(guān)于光電轉(zhuǎn)換元件52-2的脈沖信號的延遲，決定流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11的控制量，并向流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11輸出規(guī)定的控制信號。
若為具有上述控制部53的ADU粒子制造裝置，則可自動調(diào)節(jié)、控制從多個噴嘴滴下的液滴的體積。因此，若用該ADU粒子制造裝置，則可制造出體積上沒有偏差的ADU粒子。
以上，關(guān)于本發(fā)明的ADU粒子制造裝置的一例，對特別通過手動或自動使從多個噴嘴滴下的液滴的體積不產(chǎn)生偏差的、均勻的裝置進(jìn)行說明。
笫6方式是本發(fā)明的一例的液滴表面固化裝置和具有該裝置的ADU粒子制造裝置。另外，該液滴表面固化裝置可組裝到本發(fā)明的ADU粒子制造裝置。
前述ADU粒子制造裝置1如圖17所示，具有氨水溶液貯存槽3、設(shè)置在氨水溶液貯存槽3的上方的多個滴下噴嘴裝置2、設(shè)置在氨水溶液貯存槽3及滴下噴嘴裝置2之間的多個氨氣噴出機(jī)構(gòu)61和多個氨氣排出機(jī)構(gòu)62。
如圖17所示，氨水溶液貯存槽3是用于貯存氨水溶液，并使從滴下噴嘴裝置2的噴嘴4落下的液滴中的硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)，形成ADU粒子的反應(yīng)槽。該氨水溶液貯存槽3為上部開口而下部封閉的圓筒形狀。另外，圖示省略，在氨水溶液貯存槽3的下部，設(shè)置有排出生成的ADU粒子(以下，有時簡稱為“ADU粒子”)的排出口。如圖17所示，在該氨水溶液貯存槽3上設(shè)置有氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)。該氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)可將氨水溶液的液面高度調(diào)節(jié)為一定值，以使從收容在氨水溶液貯存槽中的氨水溶液的液面到配置在其上方的滴下噴嘴裝置2的噴嘴4的下端部之間的距離一定。在該笫6方式中，該氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)具有設(shè)置在氨水溶液貯存槽3的外周面的溢流開口部60A、和承接從該溢流開口部60A溢流的氨水溶液的溢流承接部60。在第6方式中，該溢流承接部60為以包圍前述氨水溶液貯存槽3的外周的方式形成的槽。若在氨水溶液貯存槽3上形成有這樣的氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)，則通過將大量液滴滴到氨水溶液貯存槽3內(nèi)，而使氨水溶液的液面上升與液滴的體積相對應(yīng)的量，剛要上升的液面的氨水溶液從溢流開口部60A流到溢流承接部60，而使氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液的液面保持一定。即使大量的液滴供給到氨水溶液中，由于氨水溶液的液面處于一定高度，所以從噴嘴的前端部到氨水溶液的液面之間的距離一定。這樣，從噴嘴滴下的任何的液滴都同樣通過由從氨氣噴出機(jī)構(gòu)64供給的氨氣所形成的氨氣氣氛中，所以通過中，在液滴的表面形成的硝酸雙氧鈾與氨之間的反應(yīng)均勻地進(jìn)行，由此形成品質(zhì)均勻、大致球形的重鈾酸銨粒子。
而且，在氨水溶液貯存槽3的外部，設(shè)置有使氨氣充滿氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨氣供給機(jī)構(gòu)63。該氨氣供給機(jī)構(gòu)63與在氨水溶液貯存槽3的側(cè)面壁上形成的氨氣供給口64連接，使氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液的液面上方充滿氨氣。氨氣供給口64形成在比貯存氨水溶液的液面更高的位置上。
滴下噴嘴裝置2也可與前述笫1方式～第5方式中的滴下噴嘴裝置一樣。
在氨水溶液貯存槽3的開口部的上方，并且在不堵塞該開口部的位置上，設(shè)置有氨氣噴出機(jī)構(gòu)61。更詳細(xì)地，如圖18所示，該氨氣噴出機(jī)構(gòu)61只要對從前述多個噴嘴4分別滴下的滴下原液的液滴，分別朝向落下前述液滴的落下路徑X噴出氨氣即可，其具有朝向液滴的各滴下路徑X，可分別噴出氨氣的多個圓形氨氣噴出口65。即，朝向由多個噴嘴4分別形成的滴下粒子的落下路徑X，分別配置氨氣噴出口65。另外，氨氣由氨氣供給機(jī)構(gòu)63供給到氨氣排出機(jī)構(gòu)61。
優(yōu)選地，從該氨氣噴出口65噴出的氨氣的噴出方向與滴下路徑X正交。這樣，可將氨氣均勻地吹到各液滴表面上。
在圖18所示的具體方式中，作為一例，前述多個氨氣噴出口65的內(nèi)徑D1為1～17mm。在此，若內(nèi)徑D1不足1mm，則有時只能將氨氣吹到液滴的一部分上。若內(nèi)徑D1超過17mm，則會同時將氨氣吹到各自鄰接的液滴上，結(jié)果，有時氨氣不均勻地吹到液滴上。
另外，在圖18所示的具體方式中，作為一例，從噴嘴4的前端到前述氨氣噴出口65的上端之間的高度H1為10～40mm。在此，若高度H1不足10mm，則有時氨氣吹到液滴上的時間過長，而導(dǎo)致氨氣過剩地吹到液滴上。若高度H1超過40mm，則有時氨氣吹到液滴上的時間變短，而導(dǎo)致氨氣的吹上量不足。
進(jìn)而，在圖18所示的具體方式中，作為一例，前述滴下路徑X與前述氨氣噴出口65的前端之間的距離L1為3～15mm。在此，若距離L1不足3mm，則有時在氨氣噴出口65自身上會發(fā)生液滴的附著。若距離L1超過15mm，則有時噴出的氨氣中包含周圍的空氣，從而不能確保對吹到液滴來說足夠的氨氣濃度。
另外，多個氨氣噴出機(jī)構(gòu)61可分別調(diào)節(jié)氨氣的噴出流量。詳細(xì)地，如圖19所示，在供給氨氣的配管66上連接流量計67，操作與該配管66連接的閥68，通過觀察流量計67，來分別調(diào)節(jié)各氨氣噴出口65(參照圖18)的氨氣的噴出流量。
另外，圖18中在前述內(nèi)徑D1、高度H1及距離L1都在前述范圍內(nèi)時，從氨氣噴出口65噴出氨氣時在流量計67中的流量優(yōu)選地為3～25L/min。若噴出氨氣時的流量不足3L/min，則可能形成含有重鈾酸銨的被膜的形成量不足的液滴，若噴出氨氣時的流量超過25L/min，則氨氣的氣流可能阻礙液滴的自由落下，并在粒子的表面上差生波紋狀的花紋。
氨氣排出機(jī)構(gòu)62設(shè)置在氨水溶液貯存槽3的開口部的上方，并且在堵塞該開口部的位置上。更詳細(xì)地，如圖18所示，氨氣排出機(jī)構(gòu)62相對于前述滴下路徑X設(shè)置在與氨氣噴出機(jī)構(gòu)61相反一側(cè)的位置上，用于將噴出的氨氣排出。
另外，前述滴下路徑X與前述氨氣排出機(jī)構(gòu)62的前端之間的距離L2為下述左右的距離即可，即氨氣排出機(jī)構(gòu)62不會干涉到液滴的距離，并且能將由氨氣噴出口65噴出的氨氣適當(dāng)?shù)嘏懦龅木嚯x。
這樣，若配置有氨氣排出機(jī)構(gòu)62，則不會使從氨氣噴出機(jī)構(gòu)61噴出的氨氣流滯留，而能形成從氨氣噴出機(jī)構(gòu)61圓滑地流到氨氣排出機(jī)構(gòu)62的氨氣氣流。
該氨氣排出機(jī)構(gòu)62只要形成為，在橫穿落下的液滴的落下路徑X的氨氣氣流中不產(chǎn)生亂流，而能形成氨氣的圓滑的氣流即可。在優(yōu)選的氨氣排出機(jī)構(gòu)62的內(nèi)部，內(nèi)藏氣體吸引機(jī)構(gòu)例如吸氣風(fēng)扇(未圖示)。若氨氣排出機(jī)構(gòu)62具有氨氣吸引機(jī)構(gòu)，則可防止從氨氣噴出口65噴出的氨氣上升而到達(dá)噴嘴4。防止噴嘴4的堵塞，從而可順利地進(jìn)行重鈾酸銨粒子的制造。
在圖18所示的方式中，氨氣排出機(jī)構(gòu)62中，相對于每個氨氣噴出口65配置有朝向氨氣噴出口65開口的氨氣吸引口(未圖示)。
若存在這樣的氨氣排出機(jī)構(gòu)62，則在氨氣噴出口65和與其相對的氨氣吸引口之間，從氨氣噴出口65噴出的氨氣不會發(fā)生混亂而形成良好的氨氣氣流。這樣，若使液滴在不發(fā)生混亂而流動的氨氣氣流中落下，則由于氨氣氣流以包圍在氨氣氣流中通過的液滴整體的方式流動，所以在液滴的表面形成含有均勻的重鈾酸銨的被膜。
以下，說明上述ADU粒子制造裝置的使用方法及作用。首先，在氨水溶液貯存槽3內(nèi)貯存規(guī)定濃度、規(guī)定量的氨水溶液。另一方面，使氨氣供給機(jī)構(gòu)63動作，而在氨氣水溶液貯存槽3內(nèi)充填規(guī)定濃度及規(guī)定量的氨氣。
接著，使規(guī)定的滴下原液流通到滴下噴嘴裝置2中，由多個滴下噴嘴裝置2滴下滴下原液的液滴。滴下的各液滴沿滴下路徑X落下。另一方面，從氨氣排出機(jī)構(gòu)61的氨氣噴出口65分別對前述液滴自由落下而通過的滴下路徑X噴出氨氣。從氨氣噴出口65噴出的氨氣分別均勻地吹到各液滴上，而促進(jìn)各液滴的表面的凝膠化。
氨氣排出機(jī)構(gòu)62將噴出的氨氣排出。通過該氨氣排出機(jī)構(gòu)62將噴出的氨氣排出，而提高噴出的氨氣氣流的方向性，減小多個氨氣氣流彼此帶來的影響。通過防止氨氣移動到上方的噴嘴側(cè)，而能防止由凝膠化而導(dǎo)致的噴嘴的堵塞。
進(jìn)而，吹上氨氣的各液滴從氨水溶液貯存槽3的開口部流到氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部。在此，在氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部的氨水溶液液面的上側(cè)部分處于充滿氨氣的狀態(tài)。各液滴在該氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部落下時，從充滿氨氣的部分吸收氨氣。通過吸收氨氣，而促進(jìn)各液滴表面進(jìn)一步凝膠化。
此后，各液滴落到氨水溶液貯存槽3內(nèi)的氨水溶液內(nèi)并下沉，從該氨水溶液進(jìn)一步吸收氨。各液滴不僅表面連內(nèi)部也發(fā)生凝膠化，反應(yīng)而生成ADU粒子。
若大量的液滴沉降到氨水溶液內(nèi)，則氨水溶液的液面要壓上與這些大量液滴的體積相對應(yīng)的量。壓上液面的氨水溶液從溢流開口部60A流出，流出的氨水溶液被溢流承接部60承接。另外，在溢流承接部60上，設(shè)置有用于將承接的氨水溶液排出的排水口(未圖示)。
規(guī)定時間后，反應(yīng)進(jìn)行，沉淀在氨水溶液貯存槽3的下部的ADU粒子從未圖示的氨水溶液貯存槽3的排出口而排到氨水溶液貯存槽3的外部。
另外，排到氨水溶液貯存槽3外部的ADU粒子干燥后，在規(guī)定的條件下經(jīng)過焙燒、還原·燒結(jié)各工序，而形成二氧化鈾粒子。
根據(jù)上述那樣的本實施方式，起到如下效果。
(1)從氨水噴出機(jī)構(gòu)61朝向液滴的各滴下路徑X上，分別對從多個滴下噴嘴裝置2分別滴下的滴下原液的液滴噴出氨氣，所以通過對各液滴均勻地噴出氨氣，使生成的ADU粒子不會呈現(xiàn)出波紋狀的花紋，表面均勻地發(fā)生凝膠化，而能得到球度高的二氧化鈾粒子。
(2)通過該氨氣排出機(jī)構(gòu)62將噴出的氨氣排出，而提高噴出的氨氣氣流的方向性，減小多個氨氣氣流彼此帶來的影響，所以通過使生成的ADU粒子不會呈現(xiàn)出波紋狀的花紋，表面更加均勻地發(fā)生凝膠化，而不易在氨水中著水時產(chǎn)生變形。
(3)由于氨氣噴出機(jī)構(gòu)61可分別調(diào)節(jié)氨氣的噴出流量，所以即使在氨氣的壓力損失不同的情況下，也能保持氨氣的噴出狀態(tài)一定。
另外，本發(fā)明并不限于前述實施方式，在可實現(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的變形、改良都包含于本發(fā)明中。
在前述實施方式中，例如，氨氣噴出機(jī)構(gòu)61具有多個圓形的氨氣噴出口65，但并不限于此，也可如圖10所示，也可作成朝向液滴的各滴下路徑X的長的切口狀的氨氣噴出口65A。
另外，實施本發(fā)明時的具體的結(jié)構(gòu)及形狀等在實現(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，也可作成其他結(jié)構(gòu)等。
該第7方式是本發(fā)明的一例的氨水溶液循環(huán)裝置、和組裝該裝置的作為一例的ADU粒子制造裝置。本發(fā)明的氨水溶液循環(huán)裝置可組裝到本發(fā)明的ADU粒子制造裝置中。
如圖21所示，本發(fā)明的一實施方式的ADU粒子制造裝置1具有氨水溶液貯存槽3、滴下噴嘴裝置2、氨水溶液循環(huán)裝置71。
氨水溶液貯存槽3為貯存氨水溶液的槽，在該氨水溶液貯存槽3中，在氨水溶液中含有的氨、與后述的從滴下噴嘴裝置2滴下的在含有硝酸雙氧鈾的滴下原液中含有的硝酸雙氧鈾發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成ADU粒子。
關(guān)于前述氨水溶液貯存槽3的材質(zhì)，與第1方式中說明的一樣。
作為前述氨水溶液貯存槽3的形狀，只要能貯存氨水溶液即可，并不限定于特定的形狀，但是如圖21所示，優(yōu)選地例如其上部為圓筒狀，其底部73為漏斗狀。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在取出ADU粒子時，ADU粒子不會剩余在底部73，所以維護(hù)簡單。
在前述氨水溶液貯存槽3的側(cè)面部72及底部73上，分別形成有側(cè)面開口部74及底部開口部75。
另外，優(yōu)選地在側(cè)面開口部74上，設(shè)置有用于阻止前述氨水溶液貯存槽3內(nèi)的ADU粒子、它們的碎片及斷片等固體成分流入到氨水溶液循環(huán)用配管80中的固體成分流入阻止機(jī)構(gòu)76，并且優(yōu)選地在底部開口部75上，設(shè)置有該固體成分流入阻止機(jī)構(gòu)76。
作為固體成分流入阻止機(jī)構(gòu)76，采用不會產(chǎn)生明顯的壓力損失，可在氨氣氣氛中使用的部件，列舉出陶瓷制的過濾器等多孔質(zhì)部件、用不銹鋼等形成的金屬網(wǎng)等網(wǎng)部件、及玻璃纖維等集塊物、織布、無紡布及編物。
進(jìn)而，優(yōu)選地在氨水溶液貯存槽3的底面部77上，設(shè)置有取出配管78、可開閉前述取出配管78的開閉機(jī)構(gòu)79。由此，滯留在該氨水溶液貯存槽3的底部73上的ADU粒子由于重力經(jīng)由氨水溶液貯存槽3的底面部77、取出配管78及開閉機(jī)構(gòu)79，而不必使用特別的設(shè)備就可取出到氨水溶液貯存槽3的外部。
作為取出配管78，只要用具有耐腐蝕性、特別是具有耐酸性、耐熱性、耐壓性的材料形成即可，并沒有特別的限制，作為前述材料，可列舉出例如玻璃、不銹鋼、鋁、鋁合金、鎂、鎂合金、鋯或鋯合金等。
作為開閉機(jī)構(gòu)79，只要可開閉取出配管78的機(jī)構(gòu)即可，可列舉出例如球閥、蝶閥等。
滴下噴嘴裝置2具有使原液呈粒子狀地滴到在前述氨水溶液貯存槽3中貯存的氨水溶液中的噴嘴4。關(guān)于噴嘴4例如于前述第1方式中的噴嘴相同。
氨水溶液循環(huán)裝置71通過將氨水溶液供給到前述氨水溶液貯存槽3的底部73中，并從側(cè)面開口部74排出，而使氨水溶液循環(huán)，以使滴到前述氨水溶液貯存槽3中的硝酸雙氧鈾于氨反應(yīng)而形成的ADU粒子可以發(fā)生上升流動。
優(yōu)選地，氨水溶液循環(huán)裝置71具有氨水溶液循環(huán)通路例如氨水溶液循環(huán)用配管80，分別將前述氨水溶液貯存槽3的側(cè)面與具有開口的側(cè)面開口部74連結(jié)，將前述氨水溶液貯存槽3的底面與具有開口的底部開口部75連結(jié)；泵P，設(shè)置在前述氨水溶液循環(huán)用配管80上。
優(yōu)選地，氨水溶液循環(huán)用配管80相對于水平方向向下傾斜地連結(jié)到底部開口部75一側(cè)。
由此，從底部開口部75供給的氨水溶液成為上升流，在底部73附近滯留的滴下的粒子從下側(cè)壓上，所以可使滴下的粒子成為可以上升流動的狀態(tài)。
另外，在氨水溶液循環(huán)用配管80中，優(yōu)選地將底部開口部75一側(cè)的氨水溶液循環(huán)用配管80的中心軸、與對置的底部73的內(nèi)壁面81如圖21所示那樣平行地連結(jié)。
由此，從底部開口部75供給的氨水溶液成為上升流，在底部73附近滯留的滴下的粒子從下側(cè)壓上。由于該上升流沿著對置的底部73的內(nèi)壁面81上升，所以此后沿著內(nèi)壁面81上升的上升流與氨水溶液貯存槽3的內(nèi)壁面沖突，在氨水溶液貯存槽3的內(nèi)部形成旋轉(zhuǎn)流。由此，對氨水溶液貯存槽3內(nèi)部的滴下粒子進(jìn)行攪拌，使滴下的粒子不會發(fā)生彼此堆積，所以可進(jìn)一步防止滴下的粒子的變形。
以下，對上述的ADU粒子制造裝置1的動作進(jìn)行說明。首先，使泵P動作，氨水溶液依次流過側(cè)面開口部74、泵P、底部開口部75。
并且，使液滴A從滴下噴嘴裝置2滴到氨水溶液貯存槽3中。這樣，液滴中的硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)，生成ADU。
在氨水溶液貯存槽3內(nèi)，從底部開口部75供給的氨水溶液成為上升流，在底部73附近滯留的滴下的粒子從下側(cè)壓上，所以可使滴下的粒子成為可以上升流動的狀態(tài)。
以上的操作在規(guī)定的時間內(nèi)進(jìn)行，在硝酸雙氧鈾與氨的形成反應(yīng)充分結(jié)束后，停止泵P，而停止氨水溶液貯存槽3內(nèi)部的流動狀態(tài)。
此后，利用開閉機(jī)構(gòu)79，使取出配管78變成打開狀態(tài)，將滴下的粒子取到氨水溶液貯存槽3的外部。
根據(jù)上述的本實施方式，可起到下述效果。
(1)通過使滴下的粒子成為可上升流動的狀態(tài)，而對氨水溶液貯存槽3內(nèi)部的滴下的粒子進(jìn)行攪拌，使得滴下的粒子不會彼此堆積，所以可防止滴下的粒子的變形。另外，由于氨水溶液及滴下的粒子流動，從而從滴下的粒子附近除去在滴下的粒子表面反應(yīng)而消耗了氨的氨水溶液，并使新滴下的粒子表面與氨水溶液接觸，所以反應(yīng)效率較高。因此，可高效地生產(chǎn)沒有內(nèi)部缺陷的高品質(zhì)的ADU粒子。
另外，本發(fā)明并不限于前述實施方式，在可實現(xiàn)本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的變形、改良都包含于本發(fā)明中。
在前述實施方式中，例如，通過將氨水溶液循環(huán)用配管80相對于水平方向向下傾斜地連結(jié)到底部開口部75一側(cè)，而形成氨水溶液的上升流，但是并不限于此，如圖22所示，也可通過設(shè)置在底部開口部75附近的導(dǎo)向板82，而形成上升流。該導(dǎo)向板82可相對于水平方向朝上方傾斜地設(shè)置。可作成在氨水溶液循環(huán)作業(yè)時使用導(dǎo)向板82，而在作業(yè)后取下導(dǎo)向板82的結(jié)構(gòu)。
在前述實施方式中，例如底部73為漏斗狀，但底部73也可為圓筒形狀。
(實施例3)使用前述實施方式的圖21的ADU粒子制造裝置，制造ADU粒子。另外，貯存槽的內(nèi)容物的體積為70公升。氨水溶液的濃度為25體積％。首先，使泵P動作，氨水溶液依次流過側(cè)面開口部74、泵P、底部開口部75。
并且，使液滴A從滴下噴嘴裝置2滴到氨水溶液貯存槽3中。這樣，液滴中的硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)，生成重鈾酸銨(ADU)。另外，滴下的原液的量大約為10公升。
在氨水溶液貯存槽3內(nèi)，從底部開口部75供給的氨水溶液成為上升流，在底部73附近滯留的滴下的粒子從下側(cè)壓上，所以可使滴下的粒子成為可以上升流動的狀態(tài)。
以上的操作在規(guī)定的時間內(nèi)進(jìn)行，在硝酸雙氧鈾與氨的形成反應(yīng)充分結(jié)束后，停止泵P，而停止氨水溶液貯存槽3內(nèi)部的流動狀態(tài)。
此后，利用開閉機(jī)構(gòu)79，使取出配管78變成打開狀態(tài)，將粒子取到氨水溶液貯存槽3的外部。
對ADU粒子進(jìn)行規(guī)定的后處理后得到的燃料核進(jìn)行外觀觀察、截面觀察，確認(rèn)不為變形、或內(nèi)部具有空隙的燃料核。因此，認(rèn)為可高效地生產(chǎn)高品質(zhì)的重鈾酸銨(ADU)。
權(quán)利要求
1.一種滴下噴嘴裝置，其特征在于，具有多個噴嘴，使含有硝酸雙氧鈾的滴下原液滴到在氨水溶液貯存槽中貯存的前述氨水溶液中；1臺勵振器，使前述多個噴嘴同時振動。
2.如前述權(quán)利要求1所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，設(shè)置有可按每個噴嘴對滴下原液的滴下流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
3.一種滴下噴嘴裝置，其特征在于，具有一個或多個噴嘴，用于滴下含有硝酸雙氧鈾的滴下原液滴下；滴下原液收容部，為了能收容一定量的從貯存前述滴下原液的滴下原液貯存槽供給的滴下原液，其內(nèi)容物比前述一個噴嘴的內(nèi)容積或多個中的任何一個噴嘴的內(nèi)容積都大，收容的滴下原液由于重力而供給到前述一個噴嘴或多個所有噴嘴。
4.如前述權(quán)利要求3所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，前述滴下原液收容部是水平截面積比前述一個噴嘴或多個中的任何一個噴嘴的水平截面積都大的滴下原液收容部。
5.如前述權(quán)利要求3或4所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，前述滴下原液收容部直接連結(jié)到前述一個噴嘴或多個所有噴嘴上。
6.如前述權(quán)利要求3～5任一項所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，在滴下含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的一個噴嘴或多個所有噴嘴的前端部上，形成有朝向前述滴下原液的滴下方向的棱邊。
7.如前述權(quán)利要求1～6任一項所述的滴下噴嘴裝置，其特征在于，在前述噴嘴上，具有實質(zhì)上定量并且無脈動地供給在滴下原液貯存槽中貯存的滴下原液的供液機(jī)構(gòu)。
8.一種滴下原液回收裝置，其特征在于，在具有使通過滴下原液輸送通路輸送來的在滴下原液貯存槽中貯存的含有硝酸雙氧鈾的滴下原液滴到氨水溶液中的噴嘴的滴下噴嘴裝置中的噴嘴、與貯存前述氨水溶液的氨水溶液貯存槽之間，具有剩余滴下原液受器，在停止滴下原液從前述噴嘴向氨水溶液滴下時，受容在前述滴下原液輸送通路中剩余的前述滴下原液的剩余部分；剩余滴下原液輸送通路，將受容在前述剩余滴下原液受器中的滴下原液的剩余部分輸送到前述滴下原液貯存槽中。
9.一種滴下原液回收裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述權(quán)利要求1～7任一項所述的滴下噴嘴裝置。
10.一種滴下原液供給裝置，其特征在于，具有光照射機(jī)構(gòu)，對從具有多個噴嘴的滴下噴嘴裝置中的這些多個噴嘴分別落下的含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的液滴照射光；流量調(diào)節(jié)器，根據(jù)由前述光照射機(jī)構(gòu)照射的液滴的落下狀態(tài)，調(diào)節(jié)滴下原液從貯存含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的滴下原液貯存槽向各噴嘴的供給量。
11.一種滴下原液供給裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述權(quán)利要求1～7任一項所述的滴下噴嘴裝置。
12.如前述權(quán)利要求10或11所述的滴下原液供給裝置，其特征在于，前述光照射機(jī)構(gòu)是照射周期性一亮一滅的光的頻閃光照射機(jī)構(gòu)。
13.如前述權(quán)利要求10～12任一項所述的滴下原液供給裝置，其特征在于，具有光傳感器，檢測從前述光照射機(jī)構(gòu)發(fā)出的光；控制機(jī)構(gòu)，通過輸入從前述光傳感器輸出的檢測信號，來控制前述流量調(diào)節(jié)器，使得從各噴嘴滴下的液滴的流量一致。
14.一種液滴表面固化裝置，其特征在于，具有氨氣噴出機(jī)構(gòu)，所述氨氣噴出機(jī)構(gòu)，可分別朝向從具有滴下從滴下原液貯存槽供給的滴下原液的一個或多個噴嘴的滴下噴嘴裝置中的一個或這些多個噴嘴中分別滴下的滴下原液的液滴落到在氨水溶液貯存槽內(nèi)貯存的氨水溶液中的落下路徑噴出氨氣。
15.一種液滴表面固化裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述權(quán)利要求1～7任一項所述的滴下噴嘴裝置。
16.如前述權(quán)利要求14或15所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，具有排出從前述氨氣噴出機(jī)構(gòu)噴出的氨氣的氨氣排出機(jī)構(gòu)，前述氨氣排出機(jī)構(gòu)設(shè)置在隔著前述液滴的落下路徑而與前述氨氣噴出機(jī)構(gòu)相反的一側(cè)。
17.如前述權(quán)利要求14～16任一項所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，前述氨氣噴出機(jī)構(gòu)具有可朝向前述液滴的落下路徑噴出氨氣的多個氨氣噴出口，并可調(diào)節(jié)從前述多個氨氣噴出口噴出的氨氣的流量。
18.如前述權(quán)利要求14～17任一項所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，前述氨水溶液貯存槽具有氨水溶液溢流機(jī)構(gòu)，以從噴嘴的前端部到在氨水溶液貯存槽內(nèi)貯存的氨水溶液的液面之間的距離一定的方式貯存氨水溶液。
19.如前述權(quán)利要求14～18任一項所述的液滴表面固化裝置，其特征在于，從噴嘴的前端到前述氨氣噴出口的上端之間的高度為10～40mm，從噴嘴的前端落下的液滴的路徑、即滴下路徑到前述氨氣噴出口前端之間的最短距離為3～15mm，從氨氣噴出口噴出的氨氣的流量為3～25L/min。
20.一種氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，具有氨水溶液循環(huán)通路，其將氨水溶液從前述氨水溶液貯存槽的底部供給到其內(nèi)部，以使在用于承接從滴下噴嘴裝置中的噴嘴滴下含有硝酸雙氧鈾的滴下原液的液滴的貯存氨水溶液的氨水溶液貯存槽內(nèi)的該氨水溶液中，可使前述液滴中的硝酸雙氧鈾與氨反應(yīng)而形成的重鈾酸銨粒子上升流動。
21.一種氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，前述滴下噴嘴裝置是前述權(quán)利要求1～7任一項所述的滴下噴嘴裝置。
22.如前述權(quán)利要求20或21所述的氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，在前述氨水溶液貯存槽的側(cè)面部及底部上，分別形成側(cè)面部開口部及底部開口部，前述氨水溶液供給機(jī)構(gòu)具有氨水溶液循環(huán)用配管，連結(jié)前述側(cè)面部開口部與前述底部開口部；泵，設(shè)置在前述氨水溶液循環(huán)用配管上。
23.如前述權(quán)利要求22所述的氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，在前述側(cè)面部開口部上，設(shè)置有流入防止機(jī)構(gòu)，用于阻止在前述氨水溶液貯存槽內(nèi)存在的固體成分流入到前述氨水溶液循環(huán)用配管中。
24.如前述權(quán)利要求20～23任一項所述的氨水溶液循環(huán)裝置，其特征在于，在前述氨水溶液貯存槽的底面部上設(shè)置有取出配管、可開閉前述取出配管的開閉機(jī)構(gòu)。
25.一種重鈾酸銨粒子制造裝置，其特征在于，具有前述權(quán)利要求1～7任一項所述的滴下噴嘴裝置、前述權(quán)利要求8或9所述的滴下原液回收裝置、前述權(quán)利要求10～13任一項所述的滴下原液供給裝置、前述權(quán)利要求14～19任一項所述的液滴表面固化裝置、及前述權(quán)利要求20～24任一項所述的氨水溶液循環(huán)裝置中的任何一個。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供下述裝置實質(zhì)上形成球形的ADU粒子的滴下噴嘴裝置、調(diào)制均質(zhì)的滴下原液的滴下原液回收裝置、能滴下均勻體積的液滴的滴下原液供給裝置、即使液滴落下而與氨水溶液的表面沖突，也不會變形的液滴表面固化裝置、能使硝酸雙氧鈾到液滴的中心為止充分變成ADU的氨水溶液循環(huán)裝置、及能制造球度良好的ADU粒子的ADU粒子制造裝置，滴下噴嘴裝置具有同時使多個噴嘴振動的1臺勵振器，滴下原液回收裝置回收噴嘴內(nèi)的底細(xì)原液并將其混合到滴下原液中，滴下原液供給裝置具有對落下的滴下原液的液滴照射光的光照射機(jī)構(gòu)，液滴表面固化裝置分別朝向從噴嘴滴下的滴下原液的液滴落下的落下路徑噴出氨氣，氨水溶液循環(huán)裝置可使液滴在氨水溶液貯存槽內(nèi)的氨水溶液中上升流動，重鈾酸銨粒子制造裝置利用上述裝置。
文檔編號B01J2/06GK1867516SQ20048003043
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月16日
發(fā)明者大久保和俊, 高橋昌史, 高山智生, 西村一久, 本田真樹 申請人:原子燃料工業(yè)株式會社