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GB 15146.2-2008 相关标准英文版PDF

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GB 15146.2-2008 英文版 579 GB 15146.2-2008 [PDF]天数 <=5 反应堆外易裂变材料的核临界安全　第2部分：易裂变材料操作、加工、处理的基本技术规则与次临界限值 GB 15146.2-2008 有效
GB 15146.2-1994 英文版 719 GB 15146.2-1994 [PDF]天数 <=5 反应堆外易裂变材料的核临界安全 易裂变材料操作、加工、处理的基本技术准则与次临界限值 GB 15146.2-1994 作废
   
基本信息
标准编号 GB 15146.2-2008 (GB15146.2-2008)
中文名称 反应堆外易裂变材料的核临界安全　第2部分：易裂变材料操作、加工、处理的基本技术规则与次临界限值
英文名称 Nuclear criticality safety for fissile materials outside reactors -- Part 2: Basic technical practices and subcritical limits for handling, processing and operations with fissile materials
行业 国家标准
中标分类 F09
国际标准分类 27.120.30
字数估计 25,293
发布日期 2008-09-19
实施日期 2009-08-01
旧标准 (被替代) GB 15146.2-1994
引用标准 GB 15146.5
标准依据 国家标准批准发布公告2008年第16号(总第129号)
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围 GB 15146的本部分规定了反应堆外易裂变材料操作、加工、处理的基本技术规则和一些几何形状简单的易裂变材料单体的次临界限值, 并对确立核临界安全评价用计算方法的有效性和适用范围提出了要求。有关核临界安全行政管理的基本要求见GB 15146.1。本部分适用于反应堆外易裂变材料的操作、加工和处理。本部分不适用于受控条件下易裂变材料的装配操作(如临界实验)。

GB 15146.2-2008: 反应堆外易裂变材料的核临界安全　第2部分：易裂变材料操作、加工、处理的基本技术规则与次临界限值 GB 15146.2-2008 英文名称: Nuclear criticality safety for fissile materials outside reactors -- Part 2: Basic technical practices and subcritical limits for handling, processing and operations with fissile materials 中华人民共和国国家标准 GB １５１４６．２-２００８ 代替GB １５１４６．２-１９９４ 反应堆外易裂变材料的核临界安全 第２部分：易裂变材料操作、加工、处理 的基本技术规则与次临界限值 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布 １　范围 GB １５１４６的本部分规定了反应堆外易裂变材料操作、加工、处理的基本技术规则和一些几何形状 简单的易裂变材料单体的次临界限值，并对确立核临界安全评价用计算方法的有效性和适用范围提出 了要求。有关核临界安全行政管理的基本要求见GB １５１４６．１。 本部分适用于反应堆外易裂变材料的操作、加工和处理。 本部分不适用于受控条件下易裂变材料的装配操作（如临界实验）。 ２　规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB １５１４６．５　反应堆外易裂变材料的核临界安全　钚-天然铀混合物的核临界控制准则和次临界 限值 ３　术语和定义 下列术语和定义适用于GB １５１４６的本部分。 ４　基本技术规则 ４．１　一般要求 系统的有效增殖因子（犽ｅｆｆ）依赖于易裂变材料和所有其他有关材料的质量、分布和核特性。 应当将系统的一个或者多个参数控制在次临界限值以内，并为应对工艺偶然事件留出次临界度裕 量，来实现核临界安全。可以采用下列手段对系统的参数进行控制： ａ）　实体限制，例如，将溶液限制在直径不大于规定值的圆柱形容器内； ｂ）　测控设备，例如，利用能测量浓度和防止易裂变核素在化学系统中聚集的设备，使易裂变核素 的浓度保持在规定值以下； ｃ）　化学手段，例如，防止能引起沉淀的条件出现，使水溶液保持其特有的浓度特征； ｄ）　固有或可信的事件进程，例如，依靠工艺过程的固有特性，使铀氧化物的密度始终小于理论密 度的某一规定份额； ｅ）　行政管理程序，例如，要求所操作的易裂变材料的质量不超过张贴的限值； ｆ）　其他手段。 ４．２　受控参数 应当明确规定所有受控参数及其限值。应当清楚地了解这些参数的变化对系统犽ｅｆｆ的影响。 ４．３　双偶然事件原则 工艺设计宜含有足够大的安全系数，使得在各种有关工艺条件中至少需要一并发生两种不大可能 的、独立的改变，才可能导致临界事故。 ４．４　几何控制 只要可能，则宜依靠限制设备几何尺寸的设计而不是行政管理措施来实施临界控制。设计设备的 几何尺寸时，可以充分利用工艺材料和设备的核特性。应当在开始运行操作之前核实所有赖以实施临 界控制的几何尺寸和核特性，并应当采取适当措施使它们得以保持。 ４．５　中子吸收剂的应用 可以采用将中子吸收材料（如镉和硼）加入工艺材料或设备或者两者之中的手段来实施临界控制。 GB １５１４６．２-２００８ 应当采取适当措施使所加入的中子吸收材料持续保持其预期的分布和浓度。使用中子吸收剂的溶液 时，尤其应当采取有效的控制措施。 ４．６　次临界限值的确定 只要有合适的实验数据，则应当以实验数据为依据来建立次临界限值，并应当考虑所用数据的不确 定度留有适当的裕量。在没有可以直接利用的实验测量数据的情况下，可以由计算结果导出次临界限 值，但所用的计算方法应当是按照第５章的规定通过与实验数据的比较证明为有效的。 ５　计算方法的确认 ５．１　一般要求 有许多计算方法适于确定系统的次临界状态。它们的依据与形式多种多样，对于核临界安全领域 广大范围的各种不同情况其适用价值亦不相同，因此，对于用于核临界安全评价的计算方法，无论其依 据与形式如何，均应首先遵照本章的规定确立其对被评价系统的有效性及适用范围。 ５．２　偏倚的确定１） １）　无实验数据可以利用时，不可能确定计算方法的偏倚，因而不可能满足５．２的要求。通过与其他计算方法计 算结果的比较来进行计算方法的确认是不可以接受的。 应当确定计算方法的偏倚，偏倚的确定应通过建立临界实验数据与相应实验系统计算结果之间的 相关关系来进行（参见附录Ｂ）。通常，宜利用临界状态下实验系统的犽ｅｆｆ计算值来表示计算结果与实验 结果之间的相关关系，这种情况下，偏倚就是犽ｅｆｆ的计算值相对于１的偏差。 也可以利用其他物理状态和参数，来建立实验数据与相应实验系统计算结果之间的相关关系，确定 计算方法的偏倚。 应利用偏倚使计算方法在其适用范围内规范化，使得可在偏倚不确定度的限制范围内预示临界条 件。偏倚及其不确定度通常不是常数，二者都可能是组分和其他变量的函数。 ５．３　偏倚的趋向与适用范围的扩展 可以将计算方法的适用范围扩展至实验条件以外的区域，前提是利用实验条件范围内偏倚的趋向 业已确定了那个区域内的偏倚。扩展的区域范围较大时，宜辅以其他计算方法，使扩展区域内偏倚（尤 其是偏倚的不确定度）的估计更为可靠，并证明计算结果的一致性。 ５．４　偏倚的不确定度与次临界度裕量 偏倚的不确定度应当涵盖相应于下述不确定度的犽ｅｆｆ（或其他相关参数）的扣除量，这些不确定度包 括实验条件的不确定度、计算方法的准确度与精密度不足、适用范围的扩展所引入的不确定度等。 确定了相应于计算方法准确度与精密度和相应于偏倚及不确定度的扣除量之后，应当对犽ｅｆｆ（或其 他相关参数）施以适当的次临界度裕量；该裕量应足够大，以确保用该方法所计算的情况在实际上肯定 是次临界的；与偏倚及其不确定度一样，该裕量也可能随组分及其他变量变化（参见附录Ｂ和附录Ｃ）。 ５．５　计算机程序的校验 计算方法中包含计算机程序时，应当进行校验，以证实数学运算是按预期要求进行的。对计算机程 序做了修改，应当重新进行校验。 ５．６　核特性参数 计算方法中所用的核特性参数（如截面数据）宜与其实验测量结果相一致。 ５．７　确认报告 应当编写书面确认报告。这种报告应当： ａ）　对计算方法做足够详细、清楚和确切的描述，以便他人能独立地重现其结果； GB １５１４６．２-２００８ ｂ）　指明计算方法确认所用的实验数据，并列出由实验数据导出的参数； ｃ）　说明计算方法的适用范围； ｄ）　说明适用范围内的偏倚和次临界度裕量，并论证所确定的次临界度裕量是适当的。 ６　易裂变核素的单参数限值 ６．１　限值应用一般要求 ６．２、６．３、６．４、６．５和６．６列出了一些易裂变核素孤立单体的单参数限值，它们是用满足第５章的 要求的计算方法算出的。如果这些限值的使用条件得到满足，则遵守其中的任何一个限值，易裂变材料 的操作、加工和处理就能够安全地进行。仅当能够证明单体周围的材料（包括附近其他易裂变材料）使 有效增殖因子（犽ｅｆｆ）的增加不大于紧包着该单体的无限厚水层使犽ｅｆｆ的增加时，上述限值才允许应用。 要将上述某一限值应用于易裂变核素的混合物时，应将该混合物中每一种易裂变核素均当作其中具有 最小限值的那种核素来考虑。 应当强调的是，工艺规范必须留有适当的次临界度裕量，以应对工艺变量的不确定度和限值被意外 超过。 ６．２　均一水溶液 在保持均一水溶液的前提下，即保持水溶液的浓度值不超过饱和溶液值时，表１中的任一限值都可 以使用。如果钚-２４０的浓度大于钚-２４１的浓度，并在计算质量或浓度时把钚-２４１当作钚-２３９，则钚-２３９ 的限值也可用于各种钚同位素的混合物。（对于钚同位素混合物中钚-２４０的含量相当可观的情况，７．４ 规定了一些较为宽松的限值）。原子比限值与溶液浓度限值是等效的，但前者也适用于非水溶液，并且 不必考虑易裂变核素的化学形式。 ６．３　含水混合物 表１的面密度限值可用于具有任何化学组成的易裂变材料。在面密度是均一的前提下，它们对具 有密度梯度的混合物也是有效的。对于可能并不均一的混合物，铀-２３３、铀-２３５和钚-２３９的次临界质量 限值分别是０．５０ｋｇ、０．７０ｋｇ和０．４５ｋｇ，并且与化学组成无关。 ６．４　含水混合物的富集度限值 表２列出了与水均匀混合的铀金属和几种铀化合物的铀-２３５富集度限值。这里，混合物中的铀金 属和铀化合物的质量或浓度不受限制。 注：计算这些限值时，将“均匀”混合物中的干ＵＯ３ 的平均粒径归一化为６０μｍ。ＵＯ２（ＮＯ３）２ 的二水水合物的平 均粒径约为１００μｍ。硝酸盐混合物中各不同的氢与铀-２３５原子数的比（Ｈ／Ｕ）都是在０．３２ｃｍ厚的聚乙烯球 壳反射条件下得到的。 ６．５　金属单体 ２）　使用者应当注意，材料（特别是ＵＯ３）的密度可能会超过表４中的全密度，表４中的限值对于高度压实的氧化 物是不适用的。 表３列出的质量限值和铀富集度限值适用于无凹面的单个部件，并可推广适用于单个小部件堆，条 件是小部件之间无散置的慢化材料。 如果计算质量时把铀-２３４当作铀-２３３或铀-２３５，则铀-２３３和铀-２３５的限值也适用于铀-２３３或铀- ２３５与铀-２３４、铀-２３６或铀-２３８的混合物。如果钚-２４０的浓度大于钚-２４１的浓度，并在计算质量时把所 有钚同位素都当作钚-２３９，则钚-２３９的限值也适用于钚同位素的混合物。可以按同位素组成对密度限 值进行调整。 ６．６　氧化物 表４和表５的限值仅适用于水的质量分数低于１．５％的氧化物。其中的质量限值适用于无凹面的 单个部件，并可推广应用于单个小部件堆，条件是小部件之间无附加的散置慢化材料。 以核素质量和以氧化物（包括湿气）质量给出的质量限值是等效的。应该强调的是，表４和表５中 的限值只有在规定的整体密度限制得到满足的条件下才可以使用２）。当水的质量分数限制在１．５％以 下时，表２中的铀氧化物的２３５Ｕ富集度限值可以增加到３．２％。 ７　多参数控制 ７．１　限值应用一般要求 ７．１～７．４给出了特别有用的几个多参数控制例子。这些限值都是用满足第５章的要求的计算方 法算出的。仅当能够证明系统周围的材料使有效增殖因子（犽ｅｆｆ）的增加不大于紧包着该系统的无限厚 水层使犽ｅｆｆ的增加时，上述限值才允许应用。 应当强调的是，工艺规范必须留有适当的次临界度裕量，以应对工艺变量的不确定度和某一限值被 意外超过。 ７．２　低富集度的金属铀-水混合物和铀氧化物-水混合物 多参数控制的一种用法是同时控制铀的铀-２３５富集度和第６章中规定的一个参数。图１～ 图５分 别给出了铀水栅的铀-２３５质量、圆柱直径、平板厚度、体积和面密度等参数的次临界限值与富集度的关 系，它们适用于各种尺寸和各种形状的铀金属或铀氧化物（ＵＯ２）小块与水组成的系统。 ７．３　低２３５U富集度铀的水溶液 多参数控制的另一种应用是对于保持均一的铀的水溶液同时控制铀的铀-２３５富集度和表１中规 定的一个参数。表６列出了将富集度控制在所规定的限值以下时，铀的均一水溶液参数的次临界限值。 这里，铀的均一水溶液的浓度不得超过其饱和溶液的浓度（对于 ＵＯ２Ｆ２，其饱和水溶液的浓度值取 ５ｍｏｌ／Ｌ，......

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