ICS 27.120.30 F 09 GB 中华人民共和国国家标准 GB 15146.3—2008 代替GB15146.3—1994 反应堆外易裂变材料的核临界安全 第3部分：易裂变材料贮存的 核临界安全要求 Nuclear criticality safety for fissile materials outside reactors- Part 3 : Requirements for nuclear criticality safety in the storage of fissile materials 2008-09-19发布 2009-08-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB15146.3—2008 前言 本部分的全部技术内容为强制性 GB15146《反应堆外易裂变材料的核临界安全》迄今已经发布了下列11个部分： GB15146.1反应堆外易裂变材料的核临界安全第1部分：核临界安全行政管理规定（代 替GB15146.1—1994) 一GB15146.2反应堆外易裂变材料的核临界安全第2部分：易裂变材料操作、加工、处理的 基本技术规则与次临界限值（代替GB15146.2—1994） GB15146.3反应堆外易裂变材料的核临界安全第3部分：易裂变材料贮存的核临界安全 要求（代替GB15146.3—1994） GB15146.4反应堆外易裂变材料的核临界安全 含易裂变物质水溶液的钢质管道交接的 核临界安全准则 GB15146.5反应堆外易裂变材料的核临界安全 环一天然铀混合物的核临界控制准则和 次临界限值 GB/T15146.6反应堆外易裂变材料的核临界安全 硼硅酸盐玻璃拉希环及其应用准则 GB15146.7反应堆外易裂变材料的核临界安全次临界中子增殖就地测量安全规定 一GB15146.8反应堆外易裂变材料的核临界安全第8部分：堆外操作、贮存、运输轻水堆燃 料单元的核临界安全准则（代替GB15146.8一1994） GB15146.9反应堆外易裂变材料的核临界安全核临界事故探测与报警系统的性能及检 验要求 GB15146.10 ）反应堆外易裂变材料的核临界安全固定中子吸收体的应用安全要求 GB/T15146.11反应堆外易裂变材料的核临界安全基于限制和控制慢化剂的核临界安全 本部分为GB15146的第3部分。本部分代替GB/T15146.3一1994《反应堆外易裂变材料的核临 界安全易裂变材料贮存的核临界安全要求》。 本部分与GB15146.3—1994相比主要变化如下： 增加了前言； 一对临界限值有一些修改或增删； 对助动词“必须”改为“应当”“宜”或“可以”。 本部分的附录A为资料性附录。 本部分由全国核能标准化技术委员会提出。 本部分由全国核能标准化技术委员会归口。 本部分起草单位：中国原子能科学研究院、中国核工业集团公司。 本部分主要起草人：刘振华、李玉成、沈雷生。 本部分于1994年首次发布。 I GB15146.3—2008 反应堆外易裂变材料的核临界安全 第3部分：易裂变材料贮存的 核临界安全要求 1范围 本部分规定了易裂变材料贮存中有关核临界安全的基本要求和限值。 本部分适用于易裂变材料的贮存 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分 GB15146.1反应堆外易裂变材料的核临界安全第1部分：核临界安全行政管理规定 GB15146.2反应堆外易裂变材料的核临界安全第2部分：易裂变材料操作、加工、处理的基本 技术规则与次临界限值 GB15146.9反应堆外易裂变材料的核临界安全核临界事故探测与报警系统的性能及检验 要求 3术语和定义 下列术语和定义适用于GB15146的本部分。 3. 1 贮存单元（单元）storageunit 作为一个整体加以对待的易裂变材料集合，材料可以是任何形状的，材料集合也可以由若干个分离 的小块组成。 3.2 购存栅元（栅元）storagecell 贮存单元被放置在其中，并具有确定边界的容积空间。 3. 3 购存阵列storagearray（array） 由置有贮存单元的若于贮存栅元组成的规则排列 3. 4 经过确认的计算方法validatedcomputationaltechnique 按照GB15146.2规定确认的计算方法， 4管理要求与技术规则 SAC 4.1管理要求 4.1.1贮存中所有易裂变材料的操作，都应当符合GB15146.1和GB15146.2的有关要求。 4.1.2应当将经过批准的贮存控制方法和操作规则写入书面规程；参与转移和贮存易裂变材料的人员 应当熟悉这些规程；应当将贮存各种易裂变材料的限值张贴出来 1 GB15146.3—2008 4.1.3核临界安全管理人员应当进行必要的检查，以证实所制定的各项规程得到执行。 4.1.4应当对人员进出存区进行严格的控制。 4.2技术规则 4.2.1易裂变材料的贮存除应当符合GB15146.2的要求之外，还应当符合本部分4.2.2～4.2.12的 要求。 4.2.2确定易裂变材料的贮存限值时应当以实验数据或以经过确认的计算方法算出的结果为依据。 4.2.4库房设施的设计应当排除不合理的贮存布局和结构形式，尽量减少对行政管理的依赖。 4.2.5易裂变材料的贮存，应当在诸如火灾、水淹、地震以及其他自然灾害条件下，都能够避免发生临 界事故。 4.2.6存的易裂变材料单元应封装在一定的容器之内，容器应当是密不透水的。只有肯定容器不会 被水，或即使有水进人容器也不会达到临界时，密闭条件才可以放宽。 4.2.7可以使用鸟笼式的固定装置、带盖的金属罐和在货架上使用的实体屏障结构，来保持贮存单元 之间的空间间隔。货架必须坚固和不可燃。 4.2.8在贮存场所中宜力求做到无易燃物品存在。如果贮存场所不可避免有较大量的易燃物品存在， 例如有易燃的金属切削碎片，则应当装有消防系统。 4.2.9在装有喷水系统的易裂变材料贮存场所，应当在设计中采用使易裂变材料的容器能防止积水的 措施。 4. 2. 10 在装有喷水系统的易裂变材料贮存场所，应当对积水条件下发生核临界事故的可能性做出 评价。 4.2.11 在需要安置核临界事故报警系统的贮存场所，报警系统的设置应当符合GB15146.9的规定， 特别应注意确定报警系统探测器的恰当的安装位置。 5贮存限值及使用条件 5.1满足下列条件之一时，原则上不需要对易裂变材料的贮存方式加以限制： b）235U的质量分数富集度不大于5.0%，氢原子数与易裂变材料核素原子数之比值小于或等于 0.5的块状铀金属或铀的固态化合物。要求这些块状物料没有凹面，单元不是由小条、小块组 成。当容器内无含氢介质，且容器密不透水时，可以取消这一限制； c）235U浓度不大于11.7g/L，或Pu浓度不大于7.2g/L的均匀水溶液，而且能保证贮存期间不 发生意外浓集和沉淀的物料； d) 容器内装有金属状233U、235U、238U、239Pu或241Pu的单一核素单元，或由这些核素的任意组合 组成的单元，且单元所含易裂变材料量不大于0.015kg，包装容器最小尺寸大于10cm； e) （环十铀）中环的质量分数不大于0.13%的和天然或贫化铀的均匀混合物或水溶液 5.2对几种常见易裂变材料的贮存单元，其单元限值可以采用表1给出的值。表1中I类单元的限值 是指当单元的封装容器由不含氢的材料（如钢、铝等）制造，且壁厚不超过1.27cm时的限值；Ⅱ类单元 限值是指封装容器为含氢材料或壁厚超过1.27cm时的钢，铝等材料制成的限值。 235U；240Pu以外的各种同位素均应看作是239Pu 5.4表1中的I类单元，其形状一般不限（但对薄板之类的几何形状要做特殊考虑）。对于金属、化合 物或混合物单元除了包住物料的薄塑料（每公斤易裂变材料不超过10g聚乙烯）和密封用垫圈外，一般 不得有其他含氢物质，如果有，则应对临界安全性作出评价。表1中的IⅡ类单元，允许在单元外部有除 GB15146.3—2008 D，O、铍和石墨以外的任意数量的含氢物质 5.5表1所列限值不宜用适用于孤立单元的各种放大因数放宽， 5.6包容易裂变材料单元的容器应当位于栅元中心，偏离于栅元中心的值不得大于栅元尺寸的10%。 5.7将表1列出的单元按孤立的直线或平面阵列排列时，当单元中心距大于40cm和单元容器表面距 离大于30cm时，所排列的单元数目可以不限。 表1供易裂变材料贮存用的单元限值 限 值 单元类型 物材类型 限值类型及单位 235U单元限值 239Pu单元限值 18. 5 金属、化合物或混合物（H/X≤0.5) 质量限值，kg 4, 5h 金属、化合物或混合物（0.5<H/X<2.0） 16.0 质量限值，kg 4.5 I类单元 含氢化合物或混合物（2<H/X≤20） 3.6 质量限值，kg 2.4 3.6 体积限值，L 溶液或含氢混合物（H/X>20） 2.4 金属、化合物或混合物（H/X≤2) 质量限值，kg 9.5 3.4c 质量限值，kg 2. 0 含氢化合物或混合物（2<H/X≤20） 1. 3 Ⅱ类单元 溶液或含氢混合物（20≤H/X<800) 体积限值，L 2. 0 1. 3 4. 0 溶液或含氢混合物（H/X≥800） 体积限值，L 3. 0 aH/X表示物料本身的H/235U或H/23Pu原子比。 b这是密度为19.6g/cm的金属的限值，密度为15.8g/cm²的环合金的限值为6.0kg。 c这是密度为19.6g/cm²的金属的限值，密度为15.8g/cm²的环合金的限值为4.5kg。 5.8将表1所列的1类单元排成立方阵列贮存时，充许的最大单元数与栅元体积的关系见图1。图1 中下曲线适用于阵列之外紧贴厚反射体（混凝土、钢、木材、泥土筑成的厚壁贮存库）的情况。上曲线适 用于阵列外仅有轻微反射体的情况。 注：轻微反射体是指反射作用较小的反射体。阵列只有两面（地面及一面墙）或一面（阵列放在大房间里）紧贴的厚 反射体时，可视为仅有轻微反射的反射体。 将表1所列的Ⅱ类单元排成立方阵列贮存时，在单元外的立方阵列内部最佳水慢化、立方阵列外部 水反射情况下，充许的最天单元数与栅元体积的关系见图2。 5.9若单元易裂变材料数量小于表1所列的限值，在保持按最大单元确定的阵列易裂变材料总量和栅 元尺寸不变的条件下，阵列中的单元总数可以增加。 5.10在栅元中心距和充许单元数自已确定的条件下，可以由单元限值不同的单元组成混合阵列，但此 时各类单元必须分别集中放置。 5.11可以用从阵