


单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第八章,核材料管制与核设施实物保护,目录,核材料安全,:,一方面是防止,核设施,破坏,造成,核材料,放射性,物质释放,对环境的污染,;,一方面是防止,核材料,偷盗、非法转移和非法使用在整个核燃料循环过程中,铀的浓缩、元件制造、乏燃料运输、贮存和后处理过程是核材料最易流失的环节,应严加防范对于核反应堆工程,则更多的是防止破坏作为对国际核保障承诺,核燃料循环中的核材料管制承担着十分重要的责任2,-,第一节,核材料管制的目的、基本要求和采取的对策,一、核材料基本概念,1,核材料,源材料、特种可裂变材料、氚、锂,6,及含上述物质的材料和制品都称为核材料详见中华人民共和国核材料管制条例(,HAF0600,)(以下简称条例)规定2,直接使用核材料,不需经过核素转换或进一步富集就能用于制造核爆炸装置的核材料例如高富集度的,235,U,、,233,U,、钚,(,238,Pu,含量低于,80%),;以及含上述物质的化合物、混合物(如铀,-,钚混合氧化物元件)和乏燃料中的钚3,间接使用核材料,除直接使用核材料以外的所有核材料。
如天然铀、贫化铀、低富集度铀和钍这些核材料必须经过进一步的浓缩转换为高富集度铀或放入反应堆中产生,239,Pu,,才能用于制造核爆炸装置3,-,二、核材料管制目的,条例第一条明确指出,核材料管制目的,:,“确保核材料的安全与合法利用,防止被盗、破坏、丢失、非法转让和非法使用保护国家和人民群众的安全,促进核能事业的发展”如何防范有预谋的,核走私,和极端恐怖集团的,袭击,以及恐怖分子利用核材料进行,恐怖活动,,也是核材料管制的目的之一4,-,三、核材料管制基本要求,条例第四条明确指出,核材料管制的基本要求:,(,1,)保证符合国家利益及法律的规定;,(,2,)保证国家和人民群众的安全;,(,3,)保证国家对核材料的控制,在必要时国家可以征收所有核材料5,-,四、核材料管制的对策,核设施的运行安全是通过立法和许可证管理制度来保证,;,核材料安全也是通过制定核材料管制法律和实行许可证制度以及严格的监督来保证根据“安全第一,预防为主”的方针和国际惯用的对核材料的纵深防御思想,对核材料管制所采取的,主要对策,:,实物保护实施技防措施和人防措施相结合的方法,达到“,看住,”核材料,不让核材料丢失或破坏或非法使用。
核材料衡算与控制通过核材料进出量的严格控制,定期盘存和衡算,及时“,发觉,”核材料的丢失制定应急行动计划又叫紧急情况的处置方案)一旦发觉核材料丢失,根据预先制定的应急计划,采取措施,全力侦破,“,追回,”核材料6,-,第二节 核材料衡算管理,核材料衡算,实物保护是从保卫角度来防止核材料被破坏或被偷盗但由于核材料在生产过程中是处于变动状态,即对一个核材料平衡区,核材料不断地有正常的进料和出料,实物保护难以发现在正常的核材料活动掩护下的一些非法转移,以及内外勾结的少量多次转移或偷盗为此,采取核材料衡算的办法可以,及早发现这种非法的转移或偷盗,核材料衡算管理概括为三部分,:,记录报告系统;衡算计算方法和评价;监督检查大纲和程序记录报告系统为核材料衡算管理、为核材料衡算系统的核查提供所需要的一切信息和数据为此记录报告系统必须做到真实性、准确性和及时性数据的可追溯性、技术支持文件的系统完整性是设计记录报告系统的重要指标7,-,1,衡算的分类,核材料衡算管理分为,:,件料核设施(例如各种反应堆),;,散料核设施(例如元件制造厂、离心分离厂和后处理厂等)件料核设施是以点件数、核对标识符和辅以定性检验来实现核材料衡算控制,不依靠测量系统提供衡算数据。
散料核设施的核材料衡算必须建立在测量系统提供的测量数据基础上这样,使衡算工作相当复杂,实现衡算十分困难在中华人民共和国核材料管制条例实施细则(,HAF0601,)中规定,对于一时达不到要求的核设施,可在许可证中规定,一个,达标的期限8,-,2,核材料衡算方法,核材料衡算采用闭合平衡的方法闭合是指在实物盘存中,每一项的物料量必须是实测值,而所用测量系统的误差必须是已知的核材料平衡是指加工生产过程中,核材料的不平衡差(,MUF,),即所谓的,无名,损失量,,必须是在法规限定的标准误差的,2,倍之内,否则,就认为核材料未达到闭合平衡,有可能存在核材料的丢失、盗窃或非法转移不平衡差的计算公式如下,:,MUF,=,X,-,Y,+,PB-K-PE,MUF,不平衡差,,kg,PB,期初存量,,kg,X,周期内调入量,,kg,K,已知损失量,,kg,Y,周期内调出量,,kg,PE,衡算周期期末存量,,kg,无名损失量又称,“,核材料不明量,”,,实质上它等于账面物料存量与实物盘存量之间的差值一个衡算周期内的设施的,MUF,值可看作是设施对其核材料衡算管理好坏程度的一个量度也是监管部门定量地评估核设施在核材料管理方面的一个关键性的定量指标。
9,-,营运单位报出的,MUF,为表观,MUF,值,它是以周期内测量值为依据的件料设施,MUF,值一般为零,;,而散料设施,由于测量误差、未测的存留量和未测的损失量等,一般,MUF,不可能为零造成不平衡差的原因来自核材料平衡区中所有测量造成的,误差,i,、盘存测量产生的,错误,A,和可能产生的,非法转移,B,测量误差,i,是客观存在,是无法消除的,但每个核材料平衡区测量的相对标准偏差,MUF,值是可以根据测量仪表、测量方法和误差传递等计算出来,(,见表,8-1),观测造成的错误,A,,可以用反复核查来发现并改正(使,A=0,)如果,MUF,值超过,2,MUF,,则要进行核查分析,改正错误后,,MUF,值仍然过大,则要考虑存在非法转移的可能性(即,B0,)10,-,表,8-1,各类设施,的,的闭合平,衡,衡,MUF,的相对标,准,准偏差限,值,值,设施类型,MUF,(,%,),铀同位素,浓,浓缩,0.2,铀加工,0.3,钚加工厂,0.5,铀后处理,0.8,钚后处理,1.0,-,11,-,3,衡算周,期,期的确定,为了能及,时,时发现核,材,材料丢失,,,,还需要,根,根据核材,料,料性质规,定,定衡算周,期,期。
因为,核,核材料管,制,制是以核,不,不扩散为,目,目标,因,此,此衡算周,期,期要保证,使,使觉察时,间,间小于转,换,换时间按,按当前标,准,准,转换,时,时间和时,效,效目标值,相,相当见,见表,8-2,)且规,定,定能觉察,的,的最小转,用,用速度为,每,每年一个,显,显著量(,见,见表,8-3,)由于高浓,铀,铀及钚的,转,转换时间,短,短和显著,量,量的值小,,,,因此其,衡,衡算周期,定,定为两个,月,月对于,轻,轻水堆而,言,言,达到,一,一个核材,料,料显著量,相,相应为,10,15,个新燃料,组,组件,或,5,6,个乏燃料,组,组件;所,以,以对轻水,堆,堆核动力,厂,厂而言,,其,其衡算周,期,期为每年,至,至少一次,(,18,月换料实,际,际上至少,一,一年半),元件加,工,工厂一般,考,考虑每年,至,至少一次,12,-,表,8-2,及时性目,标,标值,物料时效目标,(个,月,),未辐照过,直,直接使用一,辐照过直,接,接使用三,间接使用十二,-,13,-,表,8-3,显著量表,a,指,Pu,中含,238,Pu,低于,80%,的情况,b,包括天然,铀,铀和贫化,铀,铀,核材料,显著量,实施保障的对象,直接使用的核材料,Pu,a,8 Kg,元素总量,233,U,8 Kg,同位素总量,U,235,U20%,25 Kg,铀中所含的,235,U,间接使用的核材料,UU20%,b,75 Kg,铀中所含的,235,U,元素总量,Th,20 t,-,14,-,4,核材料,平,平衡区(,MBA,)和关键,测,测量点(,KMP,),为了核材,料,料衡算管,理,理的方便,,,,一个衡,算,算单位往,往,往划分为,若,若干个核,材,材料平衡,区,区。
平衡区划,分,分的原则,:,:,(,1,)平衡区,的,的划分应,尽,尽量与实,体,体边界相,一,一致;,(,2,)平衡区,的,的大小应,有,有利于核,材,材料的准,确,确测量和,行,行政管理,;,;,(,3,)平衡区,的,的划分应,充,充分采用,封,封隔,/,监视系统,,,,以减少,测,测量工作,量,量和保证,物,物流测量,的,的完整性,;,;,(,4,),考虑,衡算的方,法,法是清点,件,件数还是,测,测量;,(,5,),考虑,物料平衡,计,计算可能,达,达到的精,度,度和衡算,报,报告的简,易,易性;,(,6,)充分考,虑,虑企业商,业,业敏感数,据,据的保密,性,性15,-,根据,MBA,划分及工,艺,艺流程特,点,点,设置,充,充分和必,要,要的,关键测量,点,点,(,KMP,),在核,材,材料转移,交,交接地点,设,设,物流关键,测,测量点,(,KMP,1,、,2,);在贮,存,存或实物,盘,盘点处设,置,置,盘存关键,测,测点,(,KMP,A,、,B,、,C,)发运,KMP-3,对于核动,力,力厂,,IAEA,建议采用,单,单一的,平衡区,MBA,结构,在,新,新燃料组,件,件贮存库,,,,堆芯和,乏,乏燃料贮,存,存池分别,设,设置,3,个库存关,键,键测量点,,,,并分别,建,建立,3,个流动关,键,键测量点,,,,如图所,示,示。
KMP-A,新燃料组,件,件,KMP-B,反应堆堆,芯,芯,KMP-C,乏燃料,贮存水池,接受新燃,料,料,KMP-3,乏燃料,乏燃料发,运,运,KMP-1,KMP-2,-,16,-,第三节,实,实物保,护,护,一、实物,保,保护概念,核材料与,核,核设施的,实,实物保护,,,,是指防,止,止核材料,的,的被盗和,非,非法转移,、,、防止核,设,设施被破,坏,坏的保护,措,措施和技,术,术,简称,实,实物保护,实物保护,是,是一个综,合,合性的概,念,念,它包,括,括,:,设施设计,(,(包括平,面,面布置等,),)和警卫,组,组织、保,卫,卫制度、,人,人防措施,等,等,软件部分,;以及实,体,体屏障、,探,探测与报,警,警复核系,统,统、出入,口,口控制等,硬件部分,组成实,物,物保护系,统,统应具备,有效性,和,完整性,国家实物,保,保护的目,标,标,:,创造条件,将,将非法转,移,移核材料,或,或破坏核,设,设施的可,能,能性降低,到,到最低限,度,度,并提,供,供信息和,技,技术援助,,,,以支持,国,国家采取,迅,迅速和全,面,面的措施,,,,确定遗,失,失核材料,的,的地点并,追,追回核材,料,料,以及,最,最大限度,地,地减少破,坏,坏的影响,。
实物保护,是,是为生产,、,、使用、,运,运输、处,理,理和贮存,中,中的核材,料,料以及核,设,设施的安,全,全而制定,的,的措施,,也,也可看成,是,是减少核,扩,扩散危险,的,的一种措,施,施实物是相,对,对无形物,而,而言的实,实物保护,是,是指监督,有,有形物免,受,受未授权,的,的非法转,移,移核保,障,障领域的,实,实物保护,对,对象,特指核材,料,料和核设,施,施,,所以称,核,核材料核,设,设施实物,保,保护17,-,实物,保,保护的目,的,的,(,1,)保证核,设,设施和核,材,材料的安,全,全;,(,2,)防止无,罪,罪的或非,有,有意的穿,入,入保护区,域,域;,(,3,)保证准,确,确探测、,识,识别、拦,截,截和防止,有,有意侵入,保,保护区域,;,;,(,4,)准确和,有,有效控制,并,并保证经,核,核准者顺,利,利出入保,护,护区域;,(,5,)保证对,突,突发事件,及,及时响应,;,;,(,6,)在应急,情,情况下,,保,保证消防,、,、。