The phase change of (U1-xNdx)3O8 powder produced by oxidation of Nd-doped UO2 pellet at 500 ℃ was investigated by high temperature oxidation heat treatment at 900∼1500 ℃ under an air atmosphere. The XRD analysis results showed that the formation of (U1-yNdy)O2+z phase and U3O8 phase from metastable (U,Nd)3O8 phase initiated at a temperature of 1000℃. The relative integrated intensity of (U1-yNdy)O2+z phase to U3O8 phase increased with increasing of the oxidation temperature from 1100 to 1500℃. And also, it was found from the SEM observation that the particle size of (U1-yNdy)O2+z phase increased with increasing of the oxidation temperature. However, electrone probe X-ray microanalyzer (EPMA) analysis results showed that Nd contents in (U1-yNdy)O2+z phase decreased with increasing of the oxidation temperature. This behavior on the ground of XRD, SEM, and EPMA analysis data could be interpreted in terms of the transportation of U ions from U3O8 phase into (U1-yNdy)O2+z phase through the interface of two phases during high temperature oxidation.

(U1-xNdx)O2 소결체를 500℃에서 산화하여 얻은 (U1-xNdx)3O8 분말의 상변화를 900∼1500 ℃의 공기 중에서 고온 산화 열처리를 하여 조사하였다. 1100 ℃ 이상의 온도로 산화 열처리할 경우에 Nd 농도가 높은 (U1-yNdy)O2+z 상과 U3O8 상이 생성됨을 확인하였으며, 산화 열처리 온도가 높아질수록 (U1-yNdy)O2+z 상에서의 Nd 농도는 감소하였다. 산화 열 처리 온도의 증가에 따라서 U3O8-w 입자로부터 (U1-yNdy)O2+x 입자로의 U 양이온 및 Nd 양이온이 두 입자의 계면을 통해 농도 구배에 따른 확산에 의해서 (U1-yNdy)O2+x 상 내에 U의 농도는 증가하고 Nd의 농도는 감소하게 된다. 이러한 현상은 산화 열처리 온도증가에 따라서 U3O8 상에 대한 (U1-yNdy)O2+z 상의 X-선 회절피크의 적분강도비 증가와 (U1-yNdy)O2+z 상의 입자가 커지는 것과 연관하여 해석할 수 있었다.