【手続補正書】
【提出日】平成30年6月25日(2018.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料構造体であって、
構造体内に配置された複数の繊維と、
前記複数の繊維のうちの少なくとも１つの繊維内の多層燃料領域と
を備え、前記多層燃料領域は、
核燃料物質を備える内層領域と、
前記核燃料物質を包み込む外層領域と
を備えることを特徴とする構造体。
【請求項２】
前記複数の繊維は、前記核燃料構造体内に配置されて、前記核燃料構造体の少なくとも一部分に構造補強を提供することを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記核燃料構造体は、内側棒構造体を備え、前記複数の繊維は、前記内側棒構造体に巻き付き、前記構造補強を提供することを容易にするように配置されることを特徴とする請求項２に記載の構造体。
【請求項４】
前記核燃料構造体は、外側チューブ構造体を備え、前記複数の繊維は、前記外側チューブ構造体の内側に巻き付き、前記構造補強を提供することを容易にするように配置されることを特徴とする請求項２に記載の構造体。
【請求項５】
前記核燃料物質を備える前記内層領域は、第１の内層領域であり、前記構造体は、前記第１の内層領域の下に配設された第２の内層領域をさらに備え、前記第２の内層領域は、前記核燃料物質において発生する核分裂反応の副産物を捕捉するように選択された物質を備えることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項６】
前記第２の内層領域は、ナノ多孔質炭素物質を備えることを特徴とする請求項５に記載の構造体。
【請求項７】
前記核燃料物質を包み込む前記外層領域は、熱分解炭素および／または炭化ケイ素を備えることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項８】
前記外層領域は、第１の外層領域であり、前記構造体は、第２の外層領域をさらに備え、前記第２の外層領域は、前記核燃料物質において発生する核分裂反応を抑制または緩和するように選択された物質を備えることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項９】
前記第２の外層領域の前記物質は、核分裂反応を抑制し、前記物質は、ホウ素、ガドリニウム、またはハフニウムのうちの１または複数を備えることを特徴とする請求項８に記載の構造体。
【請求項１０】
前記多層燃料領域は、前記複数の繊維のうちの前記少なくとも１つの繊維に沿って配設された複数の個別多層燃料領域のうちの１つの多層燃料領域であり、前記複数の個別多層燃料領域は、前記核燃料物質を備えるそれぞれの内層領域と、前記核燃料物質を包み込むそれぞれの外層領域とを備えることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項１１】
前記繊維のうちの前記少なくとも１つの繊維の長さに沿ってコア領域をさらに備え、前記複数の個別多層燃料領域が前記コア領域にわたって配設されることを特徴とする請求項１０に記載の構造体。
【請求項１２】
前記コア領域は、セラミック物質を備えることを特徴とする請求項１１に記載の構造体。
【請求項１３】
前記繊維のうちの前記少なくとも１つに沿ってオーバーコート層をさらに備え、前記オーバーコート層は、前記複数の個別多層燃料領域および前記コア領域をさらに包み込むことを特徴とする請求項１１に記載の構造体。
【請求項１４】
前記オーバーコート層は、複数のオーバーコート層を備えることを特徴とする請求項１３に記載の構造体。
【請求項１５】
前記複数のオーバーコート層のうちの少なくとも１つの追加的オーバーコート層は、前記核燃料物質において発生する核分裂反応を抑制するように選択された物質を備えることを特徴とする請求項１４に記載の構造体。
【請求項１６】
前記複数の個別多層燃料領域の前記それぞれの内層領域は、前記複数の繊維のうちの少なくとも１つの繊維の体積の少なくとも３３％を備えることを特徴とする請求項１０に記載の構造体。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの繊維は、複数の個別多層燃料領域を備えるマルチプルファイバのうちの１つの繊維であり、前記マルチプルファイバは、前記複数の繊維の少なくともサブセット（subset）であり、前記マルチプルファイバは、前記構造体の体積の少なくとも３０％を備え、前記マルチプルファイバの核燃料物質を備える前記それぞれの内層領域は、前記構造体の前記体積の少なくとも１０％を備えることを特徴とする請求項１０に記載の構造体。
【請求項１８】
前記核燃料物質は、核分裂可能物質または前記核分裂可能物質の化合物を備えることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項１９】
前記核燃料物質は、二酸化ウランの核分裂性物質濃度よりも高い核分裂性物質濃度を有する核分裂性物質を備えることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項２０】
ウラン含有化合物は、ウラン、一窒化ウラン、炭化ウラン、および／またはウランシリサイドのうちの１または複数を備えることを特徴とする請求項１９に記載の構造体。
【請求項２１】
核燃料構造体を作製することを容易にするステップを備え、作製することを容易にする前記ステップは、
前記核燃料構造体内に配置される複数の繊維を提供するステップと、
前記複数の繊維のうちの少なくとも１つの繊維内に多層燃料領域を形成するステップと
を備え、前記多層燃料領域は、
核燃料物質を備える内層領域と、
前記核燃料物質を包み込む外層領域と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記核燃料物質を備える前記内層領域は、第１の内層領域であり、前記多層燃料領域は、前記第１の内層領域を形成する前に形成される第２の内層領域をさらに備え、前記第２の内層領域は、前記核燃料物質において発生する核分裂反応の副産物を捕捉するように選択された物質を備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記外層領域は、第１の外層領域であり、前記多層燃料領域は、第２の外層領域をさらに備え、前記第２の外層領域は、前記核燃料物質において発生する核分裂反応を抑制または緩和するように選択された物質を備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記多層燃料領域の少なくとも１つの層を形成するステップが、化学気相成長プロセスを備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記複数の繊維のうちの前記少なくとも１つの繊維に沿って複数の個別多層燃料領域を形成するステップをさらに備え、前記多層燃料領域は、前記複数の個別多層燃料領域のうちの１つの多層燃料領域であり、前記複数の個別多層燃料領域は、前記核燃料物質を備えるそれぞれの内層領域と、前記核燃料物質を包み込むそれぞれの外層領域とを備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
作製することを容易にする前記ステップは、
前記核燃料構造体の内側棒構造体またはチューブ構造体を提供するステップと、
前記複数の繊維を前記内側棒構造体に巻き付くように配置して、前記複数の繊維が前記核燃料構造体に構造補強を提供するようにするステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
作製することを容易にする前記ステップは、
前記核燃料構造体の外側チューブ構造体を提供するステップと、
前記複数の繊維を前記外側チューブ構造体の内側に巻き付くように配置して、前記複数の繊維が前記核燃料構造体に構造補強を提供するようにするステップと
をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図５Ａは、核燃料構造体５００または被覆構造体５００内に配置された図４Ａ〜図４Ｂの例のような複数の繊維４１０／４５０を有する核燃料構造体５００または被覆構造体５００の一実施形態を示す。核燃料構造体５００は、図３Ｂの構造体３００と同様に内側棒またはチューブ構造体５２０および外層５４０を有し、複数の繊維４１０／４５０は、内側棒またはチューブ構造体５２０に巻き付いて、核燃料構造体５００に構造補強を提供することを容易にするように配置され得る。図３Ｂの構造体３００と同様に、チューブ５２０と外層５４０のそれぞれの役割は交換可能であり、その場合、複数のフィラメント４１０／４５０は外側チューブ５４０の内側に巻き付けられ、内層５２０で覆われて、核燃料構造体５００に構造補強を提供する。明瞭かつ簡潔にするために、内側棒またはチューブ５３０および外層５４０の前者の構成が本明細書で一般性を失うことなく想定される。したがって、複数の繊維のマルチプルファイバ４１０／４５０は、複数の繊維４１０／４５０の一部分の拡大断面図５３０および５５０により明瞭に示されるように、図４Ａ〜図４Ｄの多層燃料領域４２０／４６０と同様に複数の個別多層燃料領域４２０／４６０を含む。したがって、核燃料構造体５００または被覆構造体５００内に配置された複数の繊維４１０／４５０は、核燃料ペレットのための被覆、ならびに／または核燃料構造体５００の核燃料物質および核燃料構造体５００のための構造補強もしくは被覆のいずれも提供し得る。拡大断面図５３０および５５０は、燃料領域なしの繊維４３０のセグメントと多層燃料領域４６０を含む繊維のセグメントとが交互になっている１つの可能な配置を示し、繊維は、内側棒構造体５２０に巻き付けられた繊維に長手方向に沿って切り取られたように見えている。しかしながら、繊維４１０／４５０は、非燃料領域を有する多層燃料領域４６０のそのような対称な交互のパターンを生成するように内側棒構造５２０の周りに巻き付けられる必要はないので、図５Ａに示される交互のパターンは、核燃料構造体５００のどこにでも生じるものではないことに留意され得る。実際には、繊維４１０／４５０の断面図５３０、５５０は、非燃料領域４３０とともに配列された多層燃料領域４６０のランダムなパターンを有してよい。図５Ａに示される例示的な核燃料構造体５００は、単に例示のために、内側棒またはチューブ構造４２０上に重ねられた８層の繊維４１０／４５０を示すが、より多くの核燃料を核燃料構造体５００内で提供し、より強い構造的補強を核燃料構造体５００に提供するために、多層燃料領域を含むより多くの層の繊維４１０／４５０が提供されてもよいことは理解され得る。