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GB 15146.7-94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(cè)量安全規(guī)定

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(cè)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(cè)量；次臨界易裂變系統(tǒng)其他反應(yīng)性指標(biāo)的就地測(cè)量也應(yīng)參照使用。

2術(shù)語(yǔ)

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)程度的個(gè)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(duì)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(duì)易裂變系統(tǒng)的反應(yīng)性變化敏感并且通常以無(wú)裂變反應(yīng)發(fā)生時(shí)的計(jì)數(shù)率歸(或修正)的中子計(jì)數(shù)率。

2．4反應(yīng)性指標(biāo)

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(duì)易裂變系統(tǒng)所做的種改變，此改變使系統(tǒng)的反應(yīng)性增加某正量。

2．6就地實(shí)驗(yàn)(就地檢驗(yàn))

在不存在為工作人員針對(duì)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(duì)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(cè)量的過(guò)程;此類(lèi)實(shí)驗(yàn)通常是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(duì)系統(tǒng)安全裕度的估計(jì)。

3管理要求

3．1對(duì)于每項(xiàng)新的就地實(shí)驗(yàn)，必須按照規(guī)定的程序編寫(xiě)、審查和批準(zhǔn)其書(shū)面實(shí)施規(guī)程；實(shí)施規(guī)程的編寫(xiě)入必須是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位有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)工作者負(fù)責(zé)。

3．2進(jìn)行每項(xiàng)就地實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須指定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)任安全負(fù)責(zé)人；對(duì)于新的就地實(shí)驗(yàn),其安全負(fù)責(zé)人般應(yīng)為該實(shí)驗(yàn)實(shí)施規(guī)程的編寫(xiě)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(guò)程中，必須至少有三名工作人員在場(chǎng)；這三名工作人員中必須包括該實(shí)驗(yàn)的安全負(fù)責(zé)人。

3．5必須作好實(shí)驗(yàn)條件和過(guò)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(cè)儀表。

4設(shè)備準(zhǔn)則

4．1實(shí)驗(yàn)開(kāi)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(kāi)始前，必須檢驗(yàn)所有中子及γ探測(cè)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必須至少有兩套立的中子探測(cè)與計(jì)數(shù)裝置，用以同時(shí)監(jiān)測(cè)所研究的易裂變系統(tǒng)內(nèi)中子水平的變化。

4．5必須有路中子計(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(hào)。

5實(shí)施規(guī)則

5．1只要有名參加實(shí)驗(yàn)的工作人員對(duì)某實(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(cè)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(shū)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(gè)份額來(lái)表示。預(yù)留次臨界裕量時(shí)，必須考慮測(cè)量的不確定度；同時(shí)還必須考慮工作人員或其他可移動(dòng)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(guò)程中，必須至少有兩名工作人員各自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立的中子探測(cè)與計(jì)數(shù)系統(tǒng)所測(cè)得的。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(guò)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(lái)確定，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(guò)所規(guī)定的限值(見(jiàn)5．3條)。對(duì)中子增殖倒數(shù)曲線的解釋和對(duì)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，必須由所指定的安全負(fù)責(zé)人(見(jiàn)3．I條)作出或同意。

5．7必須對(duì)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(duì)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(cè)器的位置布置必須保證探測(cè)器所探測(cè)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(dòng)中子源或探測(cè)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(cè)定了這種改變對(duì)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(duì)多單元陣列的次臨界中子增殖進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不應(yīng)采用改變陣列中單元之間間距的方法來(lái)改變系統(tǒng)的反應(yīng)性；應(yīng)對(duì)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(lái)估計(jì)單元間距對(duì)中子增殖的影響。

注：1)例如，分別相對(duì)于不同的單元距離，改變陣列中單元的個(gè)數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)中子增殖倒數(shù)曲線的測(cè)量。