后处理厂核材料衡算与MUF评价

二、核材料衡算 要进行核材料衡算，首先要划分核材料平衡区，并在平 衡区内设置核材料流失的点即关键测量点，然后在实物盘存 时对关键测量点进行测量，将测得的数据代入核材料平衡方 程式,计算出MUF。 核材料衡算是指在平衡周期期末,用已知的期初账面存 量与期末实物盘存的量进行比较，结合平衡周期内核材料增 加和减少的量，来推断在该周期内核材料是否发生了非法转 移和重大丢失。实物盘存是核材料衡算的基准点，只有通过 实物盘存才能确定核材料平衡区内当前核材料的数量。 （一）核材料平衡区的划分。核材料平衡区是一个物理 区域,在这个区域内可进行核材料的结算，包括确定核材料 转移量、确定实物存量、进行材料结算。 核材料平衡区的结构与核材料平衡区的类型有关:对件 料来说，化学组成不发生变化，只需要对核材料的编号进行 核实/确认;对散料来说，化学组成与（或）物理形态发生变 化，需要通过材料平衡进行衡算。乏燃料后处理厂物料流程 如图1所示。
图2后处理厂核材料衡算平衡区和关键测量点
(关三键)测量点衡算分析方法的建立 。根据IAEA推荐 的核材料衡算关键测量点采用的分析方法，七个流动关键测
量点U浓度和XX浓度测量的5种分析方法如表1所示。
表1后处理厂关键测■点分析方法和不确定度
KMP 物料名称 测量项目
分析方法
不确定度(％)
体积
1AF料液体积
其中第二个核材料平衡子区还可以根据盘存和核材 料衡算的要求再细分为更小的平衡区。
（二）关键测量点的设置。关键测量点是进行测量以探 知和分析核材料丢失的战略点,乏燃料后处理厂的核材料平 衡区包含若干个关键测量点（KMPs）,每一个可以确定核材
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精确测量法
1 1AF料液
产业与科技iM云 2019年第18卷第6期
后处理厂核材料衡算与MUF评价
□陈云清张兆清
【内容摘要］本文针对后处理厂确定了一个核材料平衡区，并在此平衡区中选定了 7个流动关键测量点。根据动力堆后处理核 保障的要求，建立了适用于此流动关键测量点的5个分析方法；溶解液中U和XX含量的混合KED/XRF法、后处 理工艺料液中的低浓XXa计数法、微量U的氤灯荧光法、二氧化XX中XX含量的控制电位库仑法和U氧化物中 U含量的自动电位滴定法。并利用概率统计学方法和乘法误差模型对后处理厂的MUF相对标准偏差进行了计算 和评价。
【关键词】核材料平衡区；关键测量点；MUF相对标准偏差 【作者简介】陈云清（1976.12 ~ ），女，湖北天门人；中国核电工程有限公司高级工程师，硕士；研究方向：核化工
张兆清（1990.4 -）,男，甘肃永靖人；中国核电工程有限公司工程师，硕士;研究方向：核化工
—、引言 核材料衡算是核查申报核材料有无非法转用的基本措 施。按照】987年颁布的《中华人民共和国核材料管制条例》 第十一条的规定,许可证持有单位必须建立核材料衡算制度 和分析测量系统，核材料衡算是国内核材料管制的基本措 施,核材料主管部门采取核材料衡算方法核查核材料持有单 位的核材料平衡结算，探知是否有上报核材料的丢失或非法 转用。我国核材料管制的目的是为了保证核材料的安全和 合法利用，防止被盗、破坏、丢失、非法转让和非法使用。只 要有核材料生产，就离不开核材料衡算。 《核安全导则》（HAD501/06）规定,核材料衡算与控制是 核设施安全分析报告的组成部分，在安全分析报告中必须描 述核材料衡算与控制应对设施特征和用途、设施布局、工艺 原理流程及相关数据、管理制度、核材料闭合衡算措施及评 价等内容。核设施平衡区的划分、关键测量点的设置、核材 料平衡结算和MUF评价是后处理厂安全设计的一个方面。 根据国家核材料管制及IAEA核保障监督的规定，核设 施为了防止核材料在后处理过程中的转移、非法使用和非法 转移，需要对后处理过程的核材料进行严格的控制和衡算。 核材料衡算是以核材料平衡区内设置的关键测量点测得的 数据为基准，在平衡周期期初实物存量、期末实物存量以及 在平衡周期内增加的核材料量和减少的核材料量四项组成 的核材料平衡方程式来完成。通过核材料衡算，可以计算出 核设施相继两次实物盘存时间间隔内核材料的平衡结算差 值,从该差值可以看岀在该平衡周期内核材料流失和转移的 量。对IAEA来说，核材料衡算是在国际范围内进行核保障 的重要考察内容之一;对一个国家来说，核材料衡算一方面 是在国内进行核保障的重要考察内容，另一方面通过核材料 衡算可以检验核设施对环境可能造成的影响；对核燃料后处 理厂来说，核材料衡算是工厂进行成本核算、工艺控制和质 量保证的重要依据。
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料流量或存量的部位均是一个关键测量点。关键测量点分 为:流动关键测量点和盘存关键测量点。流动关键测量点用 阿拉伯数字表示，盘存关键测量点用大写英文字母表示。
按《动力堆核燃料后处理厂设计》⑴，后处理厂选定的关
键测量点如图2所示，共有十个关键测量点,其中乏燃料后 处理厂首端(MBA - I )的关键测量点(A)和产品库(MBA皿)的关键测量点(B和C)都属于盘存关键测量源自文库,MBAI平衡子区的关键测量点不需要进行测量，只需要核查发运 文件、检査包装和封记，核实标识号和容器数目:MBA - m平 衡子区的关键测量点也不需要进行测量，只需要对产品罐的 标识号和数目进行核实和确认，这两个平衡子区的MUF值 都为零；MBA- II平衡子区的关键测量点是流动关键测量 点，因此要计算MUF值，只需要考虑MBA - II中七个关键测 量点的MUF即可。
乏<8料接收/贮存一”切割/溶解|一片分离/纯化|■—> 铀尾竭 ―►（产品Jt存|
图1 一般将乏燃料后处理厂划分为三个核材料平衡子区，如 图1所示:乏燃料元件贮存区（乏燃料接收/贮存）为第一个
核材料平衡子区（MBA - I ）;化学转化过程（切割/溶解、分 离/纯化、U尾端和XX尾端）为第二个核材料平衡子区（MBA -H）;产品库（产品贮存）为第三个核材料平衡子区（MBA