CERMET fuel element includes a fuel meat of consolidated ceramic fuel particles (preferably refractory-metal coated HALEU fuel kernels) and an array of axially-oriented coolant flow channels. Formation and lateral positions of coolant flow channels in the fuel meat are controlled during manufacturing by spacer structures that include ceramic fuel particles. In one embodiment, a coating on a sacrificial rod (the rod being subsequently removed) forms the coolant channel and the spacer structures are affixed to the coating; in a second embodiment, a metal tube forms the coolant channel and the spacer structures are affixed to the metal tube. The spacer structures laterally position the coolant channels in spaced-apart relation and are consolidated with the ceramic fuel particles to form CERMET fuel meat of a fuel element, which are subsequently incorporated into fuel assemblies that are distributively arranged in a moderator block within a nuclear fission reactor, in particular for propulsion.

    La présente invention concerne un élément combustible en CERMET qui comprend un c?ur de combustible de particules de combustible céramique consolidées (de préférence des noyaux combustibles HALEU revêtus de métal réfractaire) et un réseau de canaux d'écoulement de liquide de refroidissement orientés axialement. La formation et les positions latérales des canaux d'écoulement de liquide de refroidissement dans le c?ur de combustible sont contrôlées pendant la fabrication par des structures d'espacement qui comprennent des particules de combustible céramique. Dans un mode de réalisation, un revêtement sur une barre sacrificielle (la barre est ensuite retirée) forme le canal de liquide de refroidissement et les structures d'espacement sont fixées au revêtement ; dans un second mode de réalisation, un tube métallique forme le canal de liquide de refroidissement et les structures d'espacement sont fixées au tube métallique. Les structures d'espacement positionnent latéralement les canaux de liquide de refroidissement dans une relation espacée et sont consolidées avec les particules de combustible céramique pour former le c?ur de combustible en CERMET d'un élément combustible, qui sont ensuite intégrées dans des ensembles combustibles qui sont répartis dans un bloc modérateur à l'intérieur d'un réacteur de fission nucléaire, en particulier pour la propulsion.


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    Title :

    CERMET FUEL ELEMENT AND FABRICATION AND APPLICATIONS THEREOF, INCLUDING IN THERMAL PROPULSION REACTOR


    Additional title:

    ELEMENT COMBUSTIBLE EN CERMET, SA FABRICATION ET SES APPLICATIONS, NOTAMMENT DANS UN REACTEUR A PROPULSION THERMIQUE


    Contributors:

    Publication date :

    2022-04-21


    Type of media :

    Patent


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    English


    Classification :

    IPC:    G21C NUCLEAR REACTORS , Kernreaktoren / B64G Raumfahrt , COSMONAUTICS



    CERMET FUEL ELEMENT AND FABRICATION AND APPLICATIONS THEREOF, INCLUDING IN THERMAL PROPULSION REACTOR

    JOGERST JAMES D / BARRINGER ERIC A | European Patent Office | 2022

    Free access

    CERMET FUEL ELEMENT AND FABRICATION AND APPLICATIONS THEREOF, INCLUDING IN THERMAL PROPULSION REACTOR

    JOGERST JAMES D / BARRINGER ERIC A | European Patent Office | 2023

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    JOGERST JAMES D / BARRINGER ERIC A | European Patent Office | 2024

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