BS ISO 11311:2011+A1:2022
Безопасность ядерной критичности. Критические значения для гомогенных смесей оксидного плутоний-уранового топлива вне реакторов

Стандартный №

BS ISO 11311:2011+A1:2022

Дата публикации

2023

Разместил

British Standards Institution (BSI)

Последняя версия

BS ISO 11311:2011+A1:2022

сфера применения

Анализ основного содержания стандарта

Настоящий стандарт направлен на вопросы безопасности ядерной критичности плутоний-уранового смешанного оксидного (МОКС) топлива при работе вне реактора и устанавливает контрольные критические значения посредством перекрестной проверки по нескольким кодам. Основные технические характеристики включают в себя:

Категория параметров	Содержание плутония 35%	Содержание плутония 12,5%
Верхний предел плотности оксида	3,50 г/см³	11,03 г/см³
Толщина слоя отражения воды	30 см/2,5 см двойные условия
Геометрическая модель	Сфера/бесконечно длинный цилиндр/бесконечно большой табличка

---

Ключевые технические требования

1. Спецификация эталонной среды деления

Определены две однородные смешанные системы с массовой долей плутония (35,0% и 12,5%), при этом изотопы плутония принимают три типичных состава P0/P5/P20:

• P0: Чистый ²³⁹Pu
• P5: 95% ²³⁹Pu + 5% ²⁴⁰Pu
• P20: Составная система соотношений (включая ²⁴¹Pu и т. д.)

2. Метод определения критического значения

С помощью сравнения 12-17 различных схем расчета (подробности см. в Приложении B) в качестве опорного критического значения было выбрано наименьшее значение в каждом наборе результатов расчета.

Типичная комбинация инструментов расчета:

• Коды Монте-Карло: MCNP5, TRIPOLI4, MONK8b
• Ядерные базы данных: ENDF/B-VII.0, JENDL3.3, JEFF3.1
• Детерминированные методы: APOLLO2-SN, серия SCALE

---

Руководство по внедрению и применению

1. Требования к оценке безопасности

Согласно пункту 5.2 стандарта, оценщики безопасности ядерной критичности должны:

1. Сравнивать результаты собственных расчетов с критическими значениями настоящего стандарта
2. Использовать меньшее из двух значений, если нет технического обоснования
3. Предоставлять разумные объяснения различий в расчетах

2. Определение докритических пределов

Необходимо объединить с ISO Стандарт 1709 требует, чтобы учитывались следующие факторы:

• Неопределенность, вызванная отсутствием экспериментальных данных
• Диапазон отклонений различных схем расчета
• Консервативная коррекция фактических условий процесса

---

Предыстория развития стандарта

Основные обновления этого стандарта (издание 2022 года) включают в себя:

• Добавление результатов расчетов современных ядерных баз данных, таких как JENDL4.0
• Расширение области проверки метода Монте-Карло
• Оптимизация выражения критического параметра для условий отражающего слоя воды

Типичный случай применения: Завод по производству МОКС-топлива принял значение критической массы сферы (35% Pu-P5) весом 337 кг при условии наличия водоотражающего слоя толщиной 30 см, согласно данному стандарту, в качестве эталона для проектирования процесса. В результате введения коэффициента запаса прочности 0,95 максимальный предел нагрузки оборудования был окончательно определен в размере 320 кг.

BS ISO 11311:2011+A1:2022 Ссылочный документ

• ISO 1709 Ядерная энергия. Делящиеся материалы. Принципы обеспечения безопасности по критичности при хранении, обращении и обработке. Поправка 1. Методы контроля и оборудование безопасности.
• ISO 921  Атомная энергетика - Словарь

BS ISO 11311:2011+A1:2022 История

• 2023 BS ISO 11311:2011+A1:2022 Безопасность ядерной критичности. Критические значения для гомогенных смесей оксидного плутоний-уранового топлива вне реакторов
• 2011 BS ISO 11311:2011 Безопасность ядерной критичности. Критические значения для гомогенных смесей оксидного плутоний-уранового топлива вне реакторов

Специальные темы по стандартам и нормам

стандарты и спецификации