BS EN ISO 21483:2017
Определение растворимости в азотной кислоте плутония в необлученных смешанных оксидных топливных таблетках (U, Pu) O2
- Стандартный №
- BS EN ISO 21483:2017
- Дата публикации
- 2018
- Разместил
- British Standards Institution (BSI)
- Последняя версия
- BS EN ISO 21483:2017
- сфера применения
-
Анализ основного содержания стандарта
Настоящий стандарт устанавливает аналитический метод определения растворимости плутония в азотной кислоте в необлученных таблетках смешанного оксидного топлива (МОКС) (топливо легководного реактора). Результаты испытаний могут предсказать поведение растворения облученного топлива в условиях промышленной переработки, при этом выбор аппаратуры для растворения и чистоты реагента оказывают решающее влияние на результаты.
Ключевые технические элементы
Принцип растворения
Таблетки МОКС с известным содержанием и массой плутония растворяются в кипящем растворе азотной кислоты. Нерастворимый остаток количественно обрабатывают вторичным растворением (в смеси азотной и плавиковой кислот). Остаточное содержание плутония окончательно определяется спектрометрией или масс-спектрометрией.
Основные требования к реагентам
Название реагента Требования к концентрации Особые указания Концентрированная азотная кислота ρ≥1,40 г/мл Основной реагент для начального растворения Смесь плавиковой кислоты 0,05 моль/л HF Вторичное растворение остатка Раствор гидроксида натрия 2 моль/л Дополнительная очистка отходящих газов
Сравнение экспериментальной аппаратуры
Тип устройства Требования к материалам Основные функции Устройство для растворения с полным дефлегмом Боросиликатное стекло/HDPE Первичное растворение азотной кислоты Устройство для растворения ПТФЭ Политетрафторэтилен Очистка смеси плавиковой кислоты Фильтрующее устройство Фильтрующая мембрана, устойчивая к азотной кислоте (≤1 мкм) Отделение остатка
Ключевые моменты процедуры эксплуатации
- Подготовка образца: Масса гранул должна соответствовать расчетному требованию концентрации тяжелого металла приблизительно 1 моль/л.
- Первичное растворение: Кипятить в азотной кислоте концентрацией 10 моль/л в течение 10–18 часов (с корректировкой в соответствии с требованиями контракта).
- Обработка остатка: Промыть азотной кислотой концентрацией 0,5 моль/л, затем растворить в смеси HNO3/HF в течение ≥2,5 часов.
- Плутоний Определение: рекомендуется спектрофотометрия по ISO 9463 с неопределенностью ≤20%.
Расчет результата и неопределенность
Формула расчета растворимости:
L = {1-(m2/m1×WPu)}×100
Где m1 — масса образца (г), m2 — остаточная масса плутония (г), а WPu — массовая доля плутония в образце.
Если содержание плутония >5% и размер образца ≥6 г, типичная неопределенность составляет 20%.
Предыстория развития стандарта
Настоящий стандарт заменяет версию ISO 12184 1994 года. Основные технические изменения включают:
• Уточнение требований к контролю концентрации плавиковой кислоты (0,05 моль/л)
• Добавление материала HDPE в качестве опции для устройства растворения
• Уточнение метода оценки неопределенности
Рекомендации по внедрению
- Установить процедуру мониторинга загрязнения фторидами (особый акцент в Главе 3 стандарта)
- Необходимо провести повторные испытания для остаточных видимых фрагментов гранул (Пункт 7.5)
- Время растворения можно регулировать в соответствии с фактическими потребностями завода по переработке, но оно должно быть четко указано в отчете
- Рекомендуется использовать Спектрофотометрический метод ISO 9463 для обеспечения сопоставимости данных
BS EN ISO 21483:2017 Ссылочный документ
- ISO 9463 Ядерная энергетика. Технология ядерного топлива. Определение плутония в растворах азотной кислоты спектрофотометрическим методом.*， 2019-01-30 Обновление
BS EN ISO 21483:2017 История
- 2018 BS EN ISO 21483:2017 Определение растворимости в азотной кислоте плутония в необлученных смешанных оксидных топливных таблетках (U, Pu) O2
