ASTM C1454-07
Стандартное руководство по испытаниям на пирофорность/горючесть в поддержку анализа пирофорности отработанного ядерного топлива из металлического урана

Стандартный №

ASTM C1454-07

Дата публикации

2007

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM C1454-07

сфера применения

1.1 В настоящем руководстве описаны протоколы испытаний характеристик пирофорности/горючести отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) на основе металлического урана. Испытания предоставят базовые данные для ввода в более подробные компьютерные коды или анализ термических, химических и механических реакций ОЯТ. Эти анализы будут способствовать обоснованию проектирования инженерно-барьерной системы (EBS) и оценке безопасности расширенных временных хранилищ и окончательного захоронения в геологическом хранилище. Испытания также могут предоставить данные, связанные с лицензионными требованиями к проектированию и эксплуатации контролируемого извлекаемого хранилища (MRS) или независимой установки хранения отработавшего топлива (ISFSI).1.2 В настоящем руководстве описываются испытания металлического урана и ОЯТ на основе металлического урана в поддержку транспортировки (в соответствии с требованиями 10CFR71), временного хранения (в соответствии с требованиями 10CFR72) и захоронения в геологических хранилищах (в соответствии с требованиями 10CFR60/63). Описанные здесь испытания предназначены для получения основных данных, связанных с оценкой характеристик пирофорности/горючести контейнеров или упаковок с отходами, содержащими ОЯТ металлического урана, для поддержки анализа безопасности (SAR) или оценок эффективности (PA) транспортировки, хранения или системы захоронения или их комбинацию.1.3 Отработанное ядерное топливо, которое не подвергается переработке, должно быть помещено в безопасное временное хранилище в качестве шага к его окончательному захоронению в геологическом хранилище. В США ОЯТ как гражданских коммерческих энергетических реакторов, так и реакторов по производству оборонных ядерных материалов будет отправлено на временное хранение, а затем на глубокое геологическое захоронение. Коммерческое ОЯТ США поступает преимущественно из легководных реакторов (LWR) и основано на диоксиде урана, тогда как ОЯТ оборонных реакторов, принадлежащих Министерству энергетики США (DOE), находится в нескольких различных химических формах, но преимущественно (около 80 % по массе урана) состоит из металлического урана.1.4 Знание характеристик пирофорности/горючести ОЯТ необходимо для поддержки лицензирования деятельности по длительному временному хранению и окончательному захоронению в геологическом хранилище. Эта деятельность может включать анализ безопасности конфигурации промежуточного хранилища, разработку режима кондиционирования, анализ проектных событий перед закрытием (DBE) контролируемой зоны хранилища и оценку характеристик после закрытия EBS.1.5 Металлическое урановое топливо плакируется, как правило, цирконием, алюминием, нержавеющей сталью. сталь или магниевый сплав для предотвращения коррозии топлива и удержания продуктов деления. Если оболочка повреждена и металлическое ОЯТ хранится в воде, последующая коррозия и набухание обнаженного урана повышают химическую реактивность ОЯТ за счет дальнейшего разрушения оболочки и образования частиц гидрида урана и/или включений в матрице металлического урана. Состояние металлического ОЯТ будет влиять на его поведение при транспортировке, промежуточном хранении или размещении в хранилище, или и то и другое, и, следовательно, влиять на инженерные решения при проектировании пути захоронения.1.6 Оболочки отработавшего топлива из циркалоя иногда демонстрировали пирофорное поведение. Такое поведение часто возникало на кусках оболочки или остатках твердых частиц, оставшихся после химического растворения металлического урана или диоксида урана во время переработки коммерческого отработанного топлива и/или извлечения плутония из отработавшего топлива оборонного реактора. Хотя обычно считается, что цирконий не так склонен к пирофорному поведению, как уран или плутоний, в прошлом он воспламенялся после сенсибилизации в процессе химической экстракции. Хотя в настоящем руководстве в первую очередь рассматривается пирофорность металлического уранового компонента отработавшего топлива, некоторые общие принципы могут также применяться к оболочке отработавшего топлива из циркониевого сплава. 1.7 Интерпретация данных испытаний ......

ASTM C1454-07 Ссылочный документ

• ASTM C1174 Стандартная практика прогнозирования долгосрочного поведения материалов упаковки с отходами, включая формы отходов, используемые при геологическом захоронении высокоактивных ядерных отходов
• ASTM C1431 Стандартное руководство по коррозионным испытаниям отработавшего ядерного топлива на основе алюминия при захоронении в могильник
• ASTM G86 Стандартный метод испытаний для определения чувствительности материалов к воспламенению к механическому воздействию в окружающей среде с жидким кислородом и средами с жидким и газообразным кислородом под давлением

ASTM C1454-07 История

• 2007 ASTM C1454-07 Стандартное руководство по испытаниям на пирофорность/горючесть в поддержку анализа пирофорности отработанного ядерного топлива из металлического урана
• 2000 ASTM C1454-00 Стандартное руководство по испытаниям на пирофорность/горючесть в поддержку анализа пирофорности отработанного ядерного топлива из металлического урана