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反應(yīng)堆外易裂變材料的核臨界安全次臨界中子增殖就地測量安全規(guī)定(GB 15146.7-94)

2005/10/1 20:58:00

發(fā)布時(shí)間:1995-1-1

    1主題內(nèi)容與適用規(guī)范
    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了次臨界易裂變系統(tǒng)中子增殖就地測量的安全要求和實(shí)施規(guī)則。
    本標(biāo)準(zhǔn)適用于次臨界易裂變系統(tǒng)中子增殖的就地測量；次臨界易裂變系統(tǒng)其他反應(yīng)性指標(biāo)的就地測量也應(yīng)參照使用。

    2術(shù)語
    2．1易裂變系統(tǒng)(系統(tǒng))
    由易裂變材料和其他能影響反應(yīng)性的材料所組成的系統(tǒng)。
    2．2反應(yīng)性
    表征易裂變系統(tǒng)偏離臨界狀態(tài)程度的一個量，定量地表示為(keff—l)／keff，這里keff是系統(tǒng)的有效增殖系數(shù)。臨界系統(tǒng)的反應(yīng)性為零；對于次臨界系統(tǒng)，其反應(yīng)性的值是負(fù)的，表示系統(tǒng)次臨界的程度。
    2．3中子增殖(增殖)
    本標(biāo)準(zhǔn)中特指對易裂變系統(tǒng)的反應(yīng)性變化敏感并且通常以無裂變反應(yīng)發(fā)生時(shí)的計(jì)數(shù)率歸一(或修正)的中子計(jì)數(shù)率。
    2．4反應(yīng)性指標(biāo)
    一種能夠表征系統(tǒng)的反應(yīng)性大小或據(jù)以可導(dǎo)出系統(tǒng)的反應(yīng)性的參數(shù)(如瞬發(fā)中子衰減常數(shù))。
    2．5反應(yīng)性添加
    對易裂變系統(tǒng)所做的一種改變，此改變使系統(tǒng)的反應(yīng)性增加某一正量。
    2．6就地實(shí)驗(yàn)(就地檢驗(yàn))
    在不存在為工作人員針對可能發(fā)生的核臨界事故后果而設(shè)置的實(shí)體防護(hù)的條件下，對次臨界易裂變系統(tǒng)的中于增殖或其他反應(yīng)性指標(biāo)進(jìn)行測量的過程;此類實(shí)驗(yàn)通常是在工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行的，目的在于檢驗(yàn)或證實(shí)實(shí)際易裂變系統(tǒng)的安全裕度是否適當(dāng)，或改進(jìn)對系統(tǒng)安全裕度的估計(jì)。

    3管理要求
    3．1對于每一項(xiàng)新的就地實(shí)驗(yàn)，必須按照規(guī)定的程序編寫、審查和批準(zhǔn)其書面實(shí)施規(guī)程；實(shí)施規(guī)程的編寫入必須是一名在完成次臨界或臨界實(shí)驗(yàn)方面有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)工作者，實(shí)施規(guī)程的審查則必須由另一位有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)工作者負(fù)責(zé)。
    3．2進(jìn)行每一項(xiàng)就地實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須指定一名在完成次臨界或臨界實(shí)驗(yàn)方面有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)工作者擔(dān)任第一安全負(fù)責(zé)人；對于新的就地實(shí)驗(yàn),其第一安全負(fù)責(zé)人一般應(yīng)為該實(shí)驗(yàn)實(shí)施規(guī)程的編寫人.
    3．3必須保證所有參加實(shí)驗(yàn)的人員熟悉、理解和遵循該實(shí)施的實(shí)施規(guī)程。
    3．4實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，必須至少有三名工作人員在場；這三名工作人員中必須包括該實(shí)驗(yàn)的第一安全負(fù)責(zé)人。
    3．5必須作好實(shí)驗(yàn)條件和過程記錄；要特別重視記錄與安全有關(guān)的事項(xiàng)。3．6必須備有適當(dāng)?shù)膽?yīng)急程序和輻射監(jiān)測儀表。

    4設(shè)備準(zhǔn)則
    4．1實(shí)驗(yàn)開始前，必須檢驗(yàn)易裂變系統(tǒng)所有設(shè)備的結(jié)構(gòu)完整性，確認(rèn)其符合預(yù)期要求。
    4．2實(shí)驗(yàn)開始前，必須檢驗(yàn)所有中子及γ探測裝置、計(jì)數(shù)裝置、報(bào)警系統(tǒng)和其他所需儀表，確認(rèn)它們的功能正常。
    4．3必須備有適當(dāng)?shù)闹凶釉�，�?shí)驗(yàn)時(shí)用以產(chǎn)生足夠明顯的中子增殖指示。中子源可以是系統(tǒng)固有的，如自發(fā)裂變中子源，也可以是外加的，如(a、n)反應(yīng)中子源。
    4．4必須至少有兩套獨(dú)立的中子探測與計(jì)數(shù)裝置，用以同時(shí)監(jiān)測所研究的易裂變系統(tǒng)內(nèi)中子水平的變化。
    4．5必須有一路中子計(jì)數(shù)裝置能夠持續(xù)給出正比于系統(tǒng)內(nèi)中子水平的清晰的音響信號。

    5實(shí)施規(guī)則
    5．1只要有一名參加實(shí)驗(yàn)的工作人員對某一實(shí)驗(yàn)操作或步驟的安全提出疑義，則必暫停實(shí)驗(yàn)，直至疑義消除為止。
    5．2若易裂變系統(tǒng)及其有關(guān)設(shè)備的性狀出現(xiàn)異常，或所測得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)奇離，則在弄清其原因之前，不得進(jìn)行可能導(dǎo)致反應(yīng)性增加的任何操作。
    5．3必須在書面實(shí)施規(guī)程申明文規(guī)定易裂變系統(tǒng)的反應(yīng)性限值(通常規(guī)定系統(tǒng)的k#eff#≤0．90)；應(yīng)將此限值用中子增殖的某一上限值表示，也可用估計(jì)的臨界質(zhì)量、臨界體積或臨界尺寸的某個份額來表示。預(yù)留次臨界裕量時(shí)，必須考慮測量的不確定度；同時(shí)還必須考慮工作人員或其他可移動物體可能造成的中子反射效應(yīng)，以確保安全。
    5．4實(shí)驗(yàn)過程中，必須至少有兩名工作人員各自獨(dú)立地繪制中子增殖倒數(shù)曲線；所用的中子增殖數(shù)據(jù)必須是由兩套或更多套獨(dú)立的中子探測與計(jì)數(shù)系統(tǒng)所測得的。實(shí)驗(yàn)測得的倒數(shù)曲線必須具有足夠多的點(diǎn)數(shù)，以便給出有意義的外推結(jié)果。
    5．5實(shí)驗(yàn)過程中，每次添加的反應(yīng)性的大小，必須根據(jù)中子增殖倒數(shù)曲線的外推結(jié)果來確定，一般應(yīng)不大于外推結(jié)果與系統(tǒng)現(xiàn)有反應(yīng)性的差值的l／3，并且必須保證系統(tǒng)的總反應(yīng)性不超過所規(guī)定的限值(見5．3條)。對中子增殖倒數(shù)曲線的解釋和對外推結(jié)果的利用應(yīng)偏于保守，以保證安全。
    5．6所有添加反應(yīng)性的決定，必須由所指定的第一安全負(fù)責(zé)人(見3．I條)作出或同意。
    5．7必須對反應(yīng)性添加的速率加以控制；每次進(jìn)行反應(yīng)性添加操作之前，必須弄清已完成的反應(yīng)性添加的效應(yīng)，并且必須對本次反應(yīng)性添加操作完成后系統(tǒng)的預(yù)期響應(yīng)作出估計(jì)。
    5．8不得同時(shí)采用兩種或多種方法添加反應(yīng)性。
    5．9只有在不影響中子增殖倒數(shù)曲線外推有效性的前提下，才允許變更反應(yīng)性的添加方法。5．10必須考慮因料液不穩(wěn)定、空泡的形成與破裂、材料的密度加大、材料組分的意外轉(zhuǎn)移或其他因素等使系統(tǒng)反應(yīng)性意外增加的可能性，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
    5．11中子源和探測器的位置布置必須保證探測器所探測到的中子主要是由易裂變系統(tǒng)所產(chǎn)生的。
    5．12如果要移動中子源或探測器的位置，或者要在兩者之間放置中子衰減材料，則必須在完成這種改變并測定了這種改變對中子計(jì)數(shù)串的影響之后，才能進(jìn)行新的反應(yīng)性添加操作。
    5．13對多單元陣列的次臨界中子增殖進(jìn)行測量時(shí)，不應(yīng)采用改變陣列中單元之間間距的方法來改變系統(tǒng)的反應(yīng)性；應(yīng)對不同的單元間距分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)*1)*，然后利用這些實(shí)驗(yàn)的中子增殖倒數(shù)曲線所獲得的外推結(jié)果來估計(jì)單元間距對中子增殖的影響。
    注：1)例如，分別相對于不同的單元距離，改變陣列中單元的個數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)中子增殖倒數(shù)曲線的測量。

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